KR101662543B1 - Clamping Apaaratus for Electron Beam Specimen in Vaccum Chamber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치에 관한 것으로 실린더 홀더에 의하여 진공 챔버 좌 우측 상부에 결합하는 공압 실린더와 상기의 공압 실린더와 동일 선상으로 진공 챔버 내에 위치하며 상부에 적어도 하나 이상의 스프링 안착부가 구비되는 2개의 클램핑 베이스와 상기 클램핑 베이스에 클램핑 척 입판에 의하여 고정되는 클램핑 척과 하부에 상기 스프링 안착부와 동일한 개수의 스프링 홈이 구비되며 상기의 클램핑 베이스와 클램핑 척 중간에 위치하며 상기의 공압 실린더와 클램핑 후크에 의하여 결합하여 상하 이동할 수 있는 클랭핑 지그 및 상기의 스프링 안착부와 스프링 홈 사이에 구비되는 적어도 하나 이상의 스프링으로 구성되어 시료를 정확한 위치에 클램핑하며 클램핑 시 발생하는 외력에 의한 시료의 손상을 최소화하는 것은 물론, 진공 챔버 내에서 장시간 사용하여도 장치 파손을 차단하고 클램핑 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an electron beam specimen clamping apparatus in a vacuum chamber, and more particularly, to a clamping apparatus for an electron beam in a vacuum chamber, which comprises a pneumatic cylinder which is connected to the upper right and left sides of the vacuum chamber by a cylinder holder, A clamping chuck fixed to the clamping base by a clamping chuck and a spring groove of the same number as that of the spring seating part are provided at a lower portion of the clamping chuck and the clamping chuck is located between the clamping base and the clamping chuck, A clamping jig which can be moved up and down by being coupled with the clamping hook, and at least one spring provided between the spring seating part and the spring groove to clamp the sample to the correct position, and damage of the sample due to external force To minimize As a matter of course, even when the vacuum chamber is used for a long time in the vacuum chamber, it is possible to prevent breakage of the apparatus and to secure clamping reliability.

Description

진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치{Clamping Apaaratus for Electron Beam Specimen in Vaccum Chamber}Clamping Apparatus for Electron Beam Specimen in Vaccum Chamber

본 발명은 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공챔버 안으로 투입된 전자빔 시료를 에어 실린더를 통하여 정확한 위치에 고정하며 외력에 의한 시료의 손상을 최소화하는 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam sample clamping apparatus in a vacuum chamber, more particularly, to an electron beam sample clamping apparatus in a vacuum chamber which fixes an electron beam sample injected into a vacuum chamber at an accurate position through an air cylinder, .

일반적으로, 전자빔 가공은 전자총에서 방출되는 전자빔을 시료에 쬐어 열에너지에 의하여 가공하고자 하는 부분을 녹이는 것이다. 전자빔은 매우 미세하므로 종래의 기계가공에서 수행할 수 없는 미세한 가공을 높은 정밀도로 수행할 수 있다. 이에 따라, 전자빔으로 가공하고자 하는 전자빔 시료를 진공 챔버 내에서 정확히 클램핑하는 장치가 필요하다. 일반적인 기계 가공 시 시료를 클램핑하는 장치를 적용할 경우 정밀도도 현저히 떨어질 뿐만 아니라 진공 챔버 내에서 클램핑을 수행하므로 시료는 물론 클램핑 장치 자체에 파손이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0097821호(2004.11.18)의 전자빔을 사용한 시료 분석 장치에 개시되어 있는 시료 홀더(16)는 전자빔 분석 대상의 시료를 클램핑하는 역할을 수행하나 도 1에서와 같이 단순히 시료의 양단에 밀착되는 'ㄷ'자 형상으로 시료의 정확한 클램핑을 수행할 수 있는 구조 및 방법이 누락되어 있어 시료의 정확한 클램핑과 클램핑 장치의 신뢰성을 확보하지 못하는 문제점이 있다.Generally, electron beam processing is to irradiate an electron beam emitted from an electron gun to a sample to dissolve a part to be processed by heat energy. Since the electron beam is very fine, fine processing that can not be performed in conventional machining can be performed with high accuracy. Accordingly, there is a need for an apparatus for precisely clamping an electron beam sample to be processed into an electron beam in a vacuum chamber. When a device for clamping a sample during general machining is applied, not only the precision is significantly reduced but also the clamping is performed in the vacuum chamber, which may cause damage to the sample as well as the clamping device itself. A sample holder 16 disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0097821 (November 11, 2004), which is disclosed in a sample analyzer using an electron beam, performs a function of clamping a sample of an electron beam analysis target, There is a problem in that the accurate clamping of the sample and the reliability of the clamping device can not be ensured due to the missing structure and method of performing accurate clamping of the sample in a 'C' shape closely attached to both ends of the sample.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0097821호(2004.11.18)Korean Patent Publication No. 10-2004-0097821 (November 11, 2004)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 에어 실린더를 통하여 정확한 위치에 고정하며 외력에 의한 시료의 손상을 차단하는 것은 물론 진공 챔버 내에서 장시간 사용하여도 신뢰성이 확보되는 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a vacuum chamber in which an electron beam sample in a vacuum chamber, which is secured at an accurate position through an air cylinder, is used to prevent damage to the sample due to external force, And to provide a clamping device.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성으로 실린더 홀더에 의하여 진공 챔버 좌 우측 상부에 결합하는 공압 실린더와 상기의 공압 실린더와 동일 선상으로 진공 챔버 내에 위치하며 상부에 적어도 하나 이상의 스프링 안착부가 구비되는 2개의 클램핑 베이스와 상기 클램핑 베이스에 클램핑 척 입판에 의하여 고정되는 클램핑 척과 하부에 상기 스프링 안착부와 동일한 개수의 스프링 홈이 구비되며 상기의 클램핑 베이스와 클램핑 척 중간에 위치하며 상기의 공압 실린더와 클램핑 후크에 의하여 결합하여 상하 이동할 수 있는 클랭핑 지그 및 상기의 스프링 안착부와 스프링 홈 사이에 구비되는 적어도 하나 이상의 스프링이 구비된다.In order to accomplish the object of the present invention, there is provided a vacuum cleaner comprising a pneumatic cylinder which is coupled to a left upper right portion of a vacuum chamber by a cylinder holder, two pneumatic cylinders which are located in the same vacuum chamber as the pneumatic cylinder, A clamping device comprising: a clamping base; a clamping chuck fixed to the clamping base by a clamping chuck plate; and a plurality of spring grooves provided on the lower portion of the clamping chuck, And at least one spring provided between the spring seating portion and the spring groove.

본 발명의 다른 특징으로 상기의 클램핑 베이스 일측에 결합하는 스톱봉 입판과 상기 스톱봉 입판에 수직으로 결합하는 위치 스톱봉이 구비된다. 또한, 상기의 스프링 안착부와 스프링 홈이 하나의 클램핑 베이스와 클램핑 지그에 각각 4개씩 구비되며 스프링이 4개이며, 상기의 클램핑 베이스에 가이드 축이 생성되고 클랭핑 지그에 생성된 가이드 축 홀을 관통한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a stopper plate coupled to one side of the clamping base and a stopper rod vertically coupled to the stopper plate. In addition, four spring seating portions and spring grooves are provided in each of one clamping base and clamping jig, four springs are provided, a guide shaft is formed in the clamping base, and a guide shaft hole formed in the clamping jig Through.

본 발명의 또 다른 특징으로 진공 챔버 내에 위치하는 상기의 클램핑 베이스, 클램핑 척, 클랭핑 지그, 스프링, 스톱봉 및 스톱봉 입판이 각각 스테인리스 강 또는 알루미늄 재질로 이루어진다.According to still another aspect of the present invention, the clamping base, the clamping chuck, the clamping jig, the spring, the stop bar, and the stopper plate located in the vacuum chamber are made of stainless steel or aluminum, respectively.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치는 에어 실린더를 통하여 시료를 정확한 위치에 클램핑하며 클램핑 시 발생하는 외력에 의한 시료의 손상을 최소화하는 것은 물론, 진공 챔버 내에서 장시간 사용하여도 장치 파손을 차단하고 클램핑 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.As described above, the electron beam sample clamping apparatus in the vacuum chamber according to the present invention clamps the sample to the correct position through the air cylinder, minimizes the damage of the sample due to external force generated during clamping, It is possible to prevent the breakage of the apparatus and secure the clamping reliability.

도 1은 기존의 전자빔을 사용한 시료 분석 장치의 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 상면도.
도 4는 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 실시예를 도시한 측면도.1 is a schematic block diagram of a sample analyzer using an existing electron beam.
2 is a front view of an electron beam sample clamping device in a vacuum chamber according to the present invention.
3 is a top view of an electron beam sample clamping device in a vacuum chamber according to the present invention.
4 is a side view of an electron beam sample clamping device in a vacuum chamber according to the present invention.
5 is a side view showing an embodiment of an electron beam sample clamping device in a vacuum chamber according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 정면도로서 이를 참고하여 본원 발명의 구성요소를 설명하면 하기와 같다. 진공 챔버(C) 내 전자빔 시료(S) 클램핑 장치에 있어서, 실린더 홀더(11)에 의하여 진공 챔버(C) 좌 우측 상부에 결합하는 공압 실린더(10);와 상기의 공압 실린더(10)와 동일 선상으로 진공 챔버(C) 내에 위치하며 상부에 적어도 하나 이상의 스프링 안착부(21)가 구비되는 2개의 클램핑 베이스(20);와 상기 클램핑 베이스(20)에 클램핑 척 입판(31)에 의하여 고정되는 클램핑 척(30);과 하부에 상기 스프링 안착부(21)와 동일한 개수의 스프링 홈(41)이 구비되며 상기의 클램핑 베이스(20)와 클램핑 척(30) 중간에 위치하며 상기의 공압 실린더(10)와 클램핑 후크(42)에 의하여 결합하여 상하 이동할 수 있는 클랭핑 지그(40); 및 상기의 스프링 안착부(21)와 스프링 홈(41) 사이에 구비되는 적어도 하나 이상의 스프링(50);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치이다.FIG. 2 is a front view of an electron beam sample clamping apparatus in a vacuum chamber according to the present invention. Referring to FIG. 2, the constituent elements of the present invention will be described below. A clamping device for an electron beam sample (S) in a vacuum chamber (C), comprising: a pneumatic cylinder (10) for coupling to the upper left and right side of a vacuum chamber (C) by a cylinder holder (11) Two clamping bases 20 located in the vacuum chamber C and having at least one spring seating part 21 on the upper side and a clamping base plate 20 fixed to the clamping base 20 by a clamping chucking plate 31 The clamping chuck 30 is provided with the same number of spring grooves 41 as the spring seating part 21 and is disposed between the clamping base 20 and the clamping chuck 30, 10 and a clamping hook 42 to move up and down; And at least one spring (50) provided between the spring seat (21) and the spring groove (41).

도 3과 4는 각각 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 상면도 및 측면도로서 이를 참고하여 본원 발명의 상세 구성요소는 하기와 같다. 상기의 클램핑 베이스(20) 일측에 결합하는 스톱봉 입판(61)과 상기 스톱봉 입판(61)에 수직으로 결합하는 위치 스톱봉(60)이 구비되며, 상기의 스프링 안착부(21)와 스프링 홈(41)이 하나의 클램핑 베이스(20)와 클램핑 지그(40)에 각각 4개씩 구비되며 스프링(50)이 4개인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기의 클램핑 베이스(20)에 가이드 축(22)이 생성되고 클랭핑 지그(40)에 생성된 가이드 축 홀(43)을 관통하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 진공 챔버(C) 내에 위치하는 상기의 클램핑 베이스(20), 클램핑 척(30), 클랭핑 지그(40), 스프링(50), 스톱봉(60) 및 스톱봉 입판(61)의 재질이 스테인리스 강 또는 알루미늄인 것을 특징으로 한다.3 and 4 are a top view and a side view, respectively, of an electron beam sample clamping apparatus in a vacuum chamber according to the present invention, and the detailed components of the present invention are as follows. A stopper plate 61 coupled to one side of the clamping base 20 and a stopper rod 60 vertically coupled to the stopper plate 61 are provided, Four grooves 41 are provided in each of the clamping base 20 and the clamping jig 40 and four springs 50 are provided. The guide shaft 22 is formed in the clamping base 20 and penetrates the guide shaft hole 43 formed in the clamping jig 40. The material of the clamping base 20, the clamping chuck 30, the clamping jig 40, the spring 50, the stopper rod 60, and the stopper plate 61, which are located in the vacuum chamber C, Is characterized in that it is stainless steel or aluminum.

도 5는 본 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 실시예를 도시한 측면도로서 이를 참고하여 본원 발명에 따른 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치의 실시예를 설명하면 하기와 같다. 보조 챔버(B)에 위치하는 전자빔 시료(S)가 슬라이드 실린더(A)에 의하여 시료 투입부(C)를 통하여 진공 챔버(C) 내로 이송된다. 진공 챔버(C) 내로 이송된 전자빔 시료(S)는 클램핑 척(30)과 클램핑 지그(40) 사이에 위치하게 된다. 이때, 위치 스톱봉(60)에 의하여 전자빔 시료(S)가 과투입되는 것을 방지할 수 있다. 상기와 같이 위치 스톱봉(60)에 지지되어 투입이 완료된 전자빔 시료(S)는 공압 실린더(10)가 상승하면 스프링(30)에 의하여 상측으로 힘을 받고 있는 클램핑 지그(40)가 상승하여 전자빔 시료(S)의 양 끝단 하부를 지지하며 이에 따라 상승하는 전자빔 시료(S)의 상부는 고정되어 있는 클램핑 척(30)에 의하여 지지된다. 따라서, 클램핑 척(30)과 클램핑 지그(40) 사이에 위치하는 전자빔 시료(S)는 스프링(50)의 탄성력에 의하여 클램핑된다. 이때, 클램핑 베이스(20)에 고정되어 있는 가이드 축(22)에 의하여 관통되는 가이드 축 홀(43)은 클램핑 지그(40)가 정밀하게 상승하도록 하는 가이드 역할을 수행한다. 또한, 상기의 공압 실린더(10)는 공압에 의해 구동되는 실린더에 그치지 않고 유압 실린더, 기계식 실린더 등 다양한 실린더로 대체될 수 있다.FIG. 5 is a side view showing an embodiment of an electron beam sample clamping device in a vacuum chamber according to the present invention. Referring to FIG. 5, an electron beam sample clamping device in a vacuum chamber according to the present invention will now be described. The electron beam sample S placed in the auxiliary chamber B is transferred into the vacuum chamber C through the sample introduction portion C by the slide cylinder A. [ The electron beam specimen S transferred into the vacuum chamber C is positioned between the clamping chuck 30 and the clamping jig 40. At this time, it is possible to prevent the electron beam specimen S from being charged by the position stop bar 60. When the pneumatic cylinder 10 is lifted up, the clamping jig 40, which is urged upward by the spring 30, rises and the electron beam sample S, The upper portion of the electron beam specimen S that supports the lower portions of both ends of the sample S and rises thereby is supported by the clamping chuck 30 fixed thereto. Therefore, the electron beam sample S positioned between the clamping jig 30 and the clamping jig 40 is clamped by the elastic force of the spring 50. At this time, the guide shaft hole 43 penetrated by the guide shaft 22 fixed to the clamping base 20 serves as a guide for precisely raising the clamping jig 40. In addition, the pneumatic cylinder 10 described above can be replaced by various cylinders such as a hydraulic cylinder, a mechanical cylinder, etc., not just a cylinder driven by pneumatic pressure.

본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments and applications thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with knowledge will know easily.

C. 진공 챔버 S. 전자빔 시료
10. 공압 실린더 11. 실린더 홀더
20. 클램핑 베이스 21. 스프링 안착부
22. 가이드 축 30. 클램핑 척
31. 클램핑 척 입판 40. 클램핑 지그
41. 스프링 홈 42. 클램핑 후크
43. 가이드 축 홀 50. 스프링
60. 위치 스톱봉 61. 스톱봉 입판
A. 슬라이드 실린더 B. 보조 챔버
C. 시료 투입부C. Vacuum chamber S. electron beam sample
10. Pneumatic cylinder 11. Cylinder holder
20. Clamping base 21. Spring seat
22. Guide Shaft 30. Clamping Chuck
31. Clamping chuck plate 40. Clamping jig
41. Spring groove 42. Clamping hook
43. Guide shaft hole 50. Spring
60. Position stop bar 61. Stop bar plate
A. Slide cylinder B. Ancillary chamber
C. Sample introduction part

Claims (5)

진공 챔버(C) 내 전자빔 시료(S) 클램핑 장치에 있어서,
실린더 홀더(11)에 의하여 진공 챔버(C) 좌 우측 상부에 결합하는 공압 실린더(10);와
상기의 공압 실린더(10)와 동일 선상으로 진공 챔버(C) 내에 위치하며 상부에 적어도 하나 이상의 스프링 안착부(21)와 가이드 축(22)이 구비되는 2개의 클램핑 베이스(20);와
상기 클램핑 베이스(20)에 클램핑 척 입판(31)에 의하여 고정되는 클램핑 척(30);과
상기 클램핑 베이스(20) 일측에 결합하는 스톱봉 입판(61)과 상기 스톱봉 입판(61)에 수직으로 결합하는 위치 스톱봉(60);과
하부에 상기 스프링 안착부(21)와 동일한 개수의 스프링 홈(41)이 구비되며 상기의 클램핑 베이스(20)와 클램핑 척(30) 중간에 위치하며 상기의 공압 실린더(10)와 클램핑 후크(42)에 의하여 결합하여 상하 이동할 수 있는 가이드 축 홀(43)을 구비한 클랭핑 지그(40); 및
상기의 스프링 안착부(21)와 스프링 홈(41) 사이에 구비되는 적어도 하나 이상의 스프링(50);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 챔버 내 전자빔 시료 클램핑 장치.
An electron beam specimen (S) clamping device in a vacuum chamber (C)
A pneumatic cylinder 10 which is coupled to the upper left and right side of the vacuum chamber C by the cylinder holder 11;
Two clamping bases 20 located in the vacuum chamber C in the same line as the pneumatic cylinder 10 and provided with at least one spring seat 21 and a guide shaft 22 on the upper side,
A clamping chuck 30 fixed to the clamping base 20 by a clamping chucking plate 31;
A stopper plate 61 coupled to one side of the clamping base 20 and a stopper rod 60 vertically coupled to the stopper plate 61;
And a spring groove 41 is provided at a lower portion of the clamping base 20 and is located between the clamping base 20 and the clamping chuck 30. The pneumatic cylinder 10 and the clamping hook 42 A clamping jig 40 having a guide shaft hole 43 that can be moved up and down by being coupled with the clamping jig 40; And
And at least one spring (50) provided between the spring seat (21) and the spring groove (41).
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