WO2011137689A1 - 真空动密封精确传动装置 - Google Patents

Description

真空动密封精确传动装置 技术领域

本发明涉及一种传动装置， 更具体地涉及一种真空动密封精确传动装置。 背景技术

传动装置， 可以将动力所提供的运动的方式、 方向或速度加以改变， 被人 们有目的地加以利用。 常见的传动机构， 主要有齿轮传动、 皮带传动和液压式 传动， 作用传递动力的技术手段广泛应用于各种机器设备中。 随着现代科学技 术的发展， 对产品质量和生产工艺要求不断提高， 真空技术成为一门不可缺少 的技术， 已被广泛应用到各个技术领域中。 例如在利用玻璃基材等薄板制造

LCD-TFT 显示屏、 有机发光显示器件 （OLED ) 面板、 薄膜太阳能面板的制程 中， 大多需要在洁净玻璃上镀覆薄膜晶体管， 这类大型玻璃基材的制程通常包 含实施多个连续步骤， 包括如化学气相沉积制程 （CVD )、 物理气相沉积制程 ( PVD )、 有机物质蒸镀、 磁控溅射沉积或蚀刻制程， 该制程的工艺要求比较严 格， 大部分必须在真空状态下以及完全洁净的空间环境中进行， 由于提供真空 环境的真空腔体与大气环境的内外环境不同， 真空腔体内要求较高的真空度及 洁净度， 需要通过传动装置实现腔体内外动力的传递， 此过程中如果密封不好、 真空环境不足将严重影响辉光放电的程度， 同时空气中的氧气和水汽也会将靶 材侵蚀， 导致磁控溅射制程中断或 /和沉积薄膜受到影响。 在真空传动装置中， 动力源一般由外部传到内部这样首先就要解决的是传动系统与真空腔体间的密 封， 现有技术中， 对真空腔的动力传动大都釆用动密封传动， 既保持了真空腔 体的密封性， 又能将动力平稳地传送至真空腔体内， 然而， 随着人们对产品质 量要求的不断提高， 对真空传动也提出了更高的要求， 现有的真空传动装置并 未能对传动速度进行精确控制， 未能为腔体内提供精确的动力输出， 因此， 需 要一种能够实现精确传动的真空动密封精确传动装置来解决上述问题。 发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、 传动平稳且精准而又能同时保证真空 洁净度的真空动密封精确传动装置。

为实现上述目的， 本发明的技术方案为： 提供一种真空动密封精确传动装 置， 包括齿轮轴、 提供真空环境的真空腔体及位于所述真空腔体外的动密封组 件、 动密封组件固定座、 第一联轴器、 电机、 电机固定座， 所述动密封组件固 定座的一端固定在所述真空腔体的侧壁上， 所述动密封组件固定座的另一端与 所述电机固定座固定连接， 所述动密封组件固定座开设有空腔， 所述动密封组 件固定在所述动密封组件固定座上并容置在所述空腔内， 所述第一联轴器容置 在所述空腔内并位于所述动密封组件与所述电机固定座之间， 所述电机固定座 上开设有安装孔， 所述电机固定在所述电机固定座上， 所述电机具有输出轴， 所述输出轴穿过所述安装孔与所述第一联轴器连接， 所述真空腔体的侧壁对应 所述动密封组件的部位开设有通孔， 所述齿轮轴的一端与所述第一联轴器连接， 另一端穿过所述动密封组件及所述通孔伸入至真空腔体内， 所述齿轮轴分别与 所述动密封组件及通孔枢接， 其中， 所述真空动密封精确传动装置还包括有测 速组件， 所述测速组件包括光电传感器、 感应片及传感器固定座， 所述传感器 固定座固定在所述电机固定座上， 所述光电传感器固定在所述传感器固定座上， 所述光电传感器的一侧的两端水平凸伸形成两检测臂， 所述检测臂穿过所述动 密封组件固定座并深入所述空腔内， 所述感应片同轴固定在所述齿轮轴上并位 于所述光电传感器的两检测臂之间， 所述感应片上开设有通槽， 所述光电传感 器从一检测臂的一端发送光信号至另一检测臂。

较佳地， 所述真空动密封精确传动装置还包括有第二联轴器、 联动轴、 波 纹管、 第一波纹管固定座、 第二波纹管固定座及至少两支柱， 所述第二联轴器、 波纹管、 第一波纹管固定座、 第二波纹管固定座及所述支柱均设置在所述真空 腔体与动密封组件固定座之间， 所述动密封组件固定座通过所述支柱与所述真 空腔体的侧壁固定连接， 所述第一波纹管固定座固定在所述真空腔体的侧壁上， 所述第二波纹管固定座固定在所述动密封组件固定座上， 所述波纹管一端与所 述第一波纹管固定座固定连接， 另一端与所述第二波纹管固定座固定连接， 所 述第二联轴器悬设在所述波纹管内， 所述齿轮轴位于真空腔体外的一端与所述 第二联轴器固定连接， 所述联动轴的一端与所述第二联轴器固定连接， 另一端 穿过所述动密封组件并与所述第一联轴器固定连接， 所述联动轴与所述动密封 组件枢接， 所述感应片固定在所述联动轴上。 通过第二联轴器与联动轴的设置， 方便组装与检修， 通过波纹管的设置， 加强密封性能， 同时可以减少第二联轴 器占用真空室内空间， 达到平稳传动的目的。

较佳地， 所述第一波纹管固定座与真空腔体之间、 所述第二波纹管固定座 与动密封组件固定座之间均设有密封圈。 通过设置密封圈， 加强密封性能， 进 一步保证真空腔体具有较高的洁净度。

较佳地， 所述通孔与所述齿轮轴之间设有轴承。 通过设置轴承能更好地实现 齿轮轴与通孔之间的枢接， 同时保护所述齿轮轴与通孔， 避免在传动过程中受 损， 从而使传动更平稳可靠。

较佳地， 所述感应片呈圓盘结构， 所述感应片上开设有两所述通槽， 两所 述通槽位于所述感应片的同一直径方向上。 光电传感器由一检测臂一端发送光 信号给另一检测臂时， 当感应片转动到所述通槽与两所述检测臂位于同一平面 上， 所述光信号能有效被所述另一检测臂所接收， 即当电机带动齿轮轴转动时， 带动感应片转动， 检测臂通过接收到的信号信息可以记录电机启动的起始位置， 每接收到一次信号， 代表转动半圈， 通过计算， 可以同步检测电机传给真空齿 轮轴的实际转速， 便于精确控制传动的转速大小。

与现有技术相比， 本发明的真空动密封精确传动装置利用动密封传动， 在 同时保证真空腔体的洁净度的前提下， 在所述真空动密封精确传动装置中增设 测速组件， 在齿轮轴上同轴固定套设感应片并在感应片上开设通槽， 将感应片 设于所述光电传感器的两检测臂之间， 结构紧凑， 光电传感器由一检测臂一端 发送光信号给另一检测臂， 当电机带动齿轮轴转动时， 同步带动感应片做旋转 运动， 当感应片转动到所述通槽与两所述检测臂位于同一平面上时， 所述光信 号能有效被所述另一检测臂所接收， 通过检测臂接收到的信号信息可以记录电 机启动的起始位置， 定义齿轮轴旋转的起始点及旋转角度， 便于精确控制电机 输入真空腔体内的转速大小， 通过光电传感器感应并记录信号， 可以同步检测 电机传给真空齿轮轴的实际转速， 达到精确传动的目的。 附图说明

图 1是本发明真空动密封精确传动装置的结构示意图。

图 2是本发明测速组件的原理示意图。 具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、 构造特征， 以下结合实施方式并配合附 图作进一步说明， 其中不同图中相同的标号代表相同的部件。 如上所述， 本发 明的真空动密封精确传动装置通过增设测速组件， 通过光电传感器与感应片的 配合可记录电机启动的起始位置， 并可同步检测电机传给齿轮轴的实际转速， 能在保证真空洁净度的同时实现精确、 平稳的传动。

参考图 1， 本发明实施例的真空动密封精确传动装置， 包括齿轮轴 10、 提 供真空环境的真空腔体 20及位于所述真空腔体 20外的动密封组件 30、 动密封 组件固定座 32、 第一联轴器 40、 电机 50、 电机固定座 52, 所述动密封组件固 定座 32与所述电机固定座 52固定连接， 所述动密封组件固定座 32与所述真空 腔体 20之间设有第二联轴器 42、 波纹管 70、 第一波纹管固定座 72、 第二波纹 管固定座 74及至少两支柱 80，所述动密封组件固定座 32通过所述支柱 80与所 述真空腔体 20的侧壁固定连接， 所述支柱 80的具体数量根据实际需要而设。 所述第一波纹管固定座 72 固定在所述真空腔体 20的侧壁上， 所述第二波纹管 固定座 74固定在所述动密封组件固定座 32上， 所述波纹管 70的一端与所述第 一波纹管固定座 72 固定连接， 另一端与所述第二波纹管固定座 74 固定连接， 所述支柱 80分布于所述第一波纹管固定座 72、 第二波纹管固定座 74及所述波 纹管 70的外围， 所述波纹管 70具有中空结构， 所述第二联轴器 42悬设在所述 波紋管 70内。 所述动密封组件固定座 32开设有空腔 34， 所述动密封组件 30固 定在所述动密封组件固定座 32上并容置在所述空腔 34内， 所述第一联轴器 40 容置在所述空腔 34内并位于所述动密封组件 30与所述电机固定座 52之间， 所 述电机固定座 52上开设有安装孔 56,所述电机 50固定在所述电机固定座 52上， 所述电机 50具有输出轴 54,所述输出轴 54穿过所述安装孔 56与所述第一联轴 器 40连接固定连接， 所述真空腔体 20的侧壁对应所述动密封组件 30的部位开 设有通孔 22 , 所述齿轮轴 10的一端与所述第二联轴器 42连接， 另一端穿过所 述通孔 22伸入至真空腔体 20内， 所述齿轮轴 10与通孔 22枢接， 所述齿轮轴 10位于真空腔体 20内的一端固定套设有一齿轮 12, 可以通过齿轮 12带动真空 腔体 20内动力组件动作， 所述通孔 22与所述齿轮轴 10之间设有轴承 24和挡 圈。 通过设置轴承 24能更好地实现齿轮轴 10与通孔 22之间的枢接， 同时保护 所述齿轮轴 10与通孔 22, 避免在传动过程中受损， 从而使传动更平稳可靠。 所 述真空动密封精确传动装置还包括有联动轴 14,所述联动轴 14一端与所述第二 联轴器 42固定连接， 另一端穿过所述动密封组件 30与所述第一联轴器 40固定 连接， 所述联动轴 14与所述动密封组件 30枢接。 通过第二联轴器 42与联动轴 14的设置， 方便组装与检修， 通过波纹管 70的设置， 加强密封性能， 同时可以 减少第二联轴器 42占用真空室内空间， 达到平稳传动的目的。

较佳地， 所述第一波紋管固定座 72与真空腔体 20之间、 所述第二波纹管 固定座 74与动密封组件固定座 32之间均设有密封圈 90。 通过设置密封圏 90， 加强密封性能， 进一步保证真空腔体 20内具有较高的洁净度。

配合参考图 2， 所述真空动密封精确传动装置还包括有测速组件 60， 所述 测速组件 60包括光电传感器 62、 感应片 66及传感器固定座 64, 所述传感器固 定座 64固定在所述电机固定座 52上， 所述光电传感器 62固定在所述传感器固 定座 64上， 所述传感器固定座 64上可以相应设有线座， 用于光电传感器 62实 现与外控制机构的电连接， 工作时， 光电传感器 62与电路控制机构电连接。 所 述光电传感器 62的一侧的两端水平凸伸形成两检测臂， 分别为第一检测臂 65a 和第二检测臂 65b, 两检测臂 65a、 65b分别穿过所述动密封组件固定座 32并深 入所述空腔 34内， 所述感应片 66同轴固定在所述联动轴 14上并位于所述光电 传感器 62的第一检测臂 65a与第二检测臂 65b之间， 所述第一检测臂 65a的尾 端形成信号发送端， 所述第二检测臂 65b的尾端形成信号接收端， 可以理解地， 也可以设置为信号由第二检测臂 65b发送， 由第一检测臂 65a接收， 所述感应 片 66上开设有通槽 67。 较佳地， 所述感应片 66呈圓盘结构， 所述感应片 66上 开设有两所述通槽 67， 两所述通槽 67位于所述感应片 66的同一直径方向上。 光电传感器 62由第一检测臂 65a的一端发送光信号给第二检测臂 65b时， 当感 应片 66转动到所述通槽 67与两所述检测臂 65a、 65b位于同一平面上， 所述光 信号能有效被所述第二检测臂 65b所接收， 即当联动轴 14通过电机 50带动转 动时， 同时带动感应片 66转动， 第二检测臂 65b通过接收到的信号信息可以记 录电机 50启动的起始位置， 每接收到一次信号， 代表转动半圈， 通过计算， 可 以同步检测电机 50传给联动轴 14的实际转速， 便于精确控制传动的转速大小。

需要说明的是， 本发明的真空动密封精确传动装置的动密封组件固定座 32 也可以直接固定在真空腔体 20的侧壁上， 所述齿轮轴 10穿过所述通孔 22伸出 真空腔体 20外的一端穿过所述动密封组件 30与所述第一联轴器 40固定连接， 所述齿轮轴 10与所述动密封组件 30枢接， 所述感应片 66同轴固定在所述齿轮 轴 10上， 所述动密封组件固定座 32的另一端与所述电机固定座 52固定连接。

继续参考图 1及图 2,本发明实施例的真空动密封精确传动装置的工作原理 为： 开始工作时， 光电传感器 62可与一计算机相连， 电机 50转动， 通过输出 轴 54与所述第一联轴器 40带动所述联动轴 14转动， 联动轴 14通过所述第二 联轴器 42带动齿轮轴 10如图中箭头所示做旋转运动， 进一步带动真空腔体 20 内的齿轮 12同步转动， 由于感应片 66同轴固定在联动轴 14上， 感应片 66随 联动轴 14同步做旋转运动， 光电传感器 62由第一检测臂 65a发射出光线， 由 于感应片 66位于两检测臂 65a、 65b之间， 阻挡光线的传输， 使第二检测臂 65b 未能接收到光线信号，只有当感应片 66转动到所述通槽 67与两所述检测臂 65a、 65b位于同一平面上时， 第二检测臂 65b才能接收到光线， 记录第一次接收到的 光线的信息， 定义齿轮轴 10旋转的起始点及旋转角度， 便于精确控制电机 50 输入真空腔体 20内的转速大小， 同时， 通过接收到信号的时间间隔可以实时检 测得出电机 50传给真空齿轮轴 10的实际转速， 实现精确传动。

与现有技术相比， 本发明的真空动密封精确传动装置利用动密封传动， 在 同时保证真空腔体 20的洁净度的前提下， 在所述真空动密封精确传动装置中增 设测速组件 60,在齿轮轴 10上同轴固定套设感应片 66并在感应片 66上开设通 槽 67， 将感应片 66设于所述光电传感器 62的两检测臂 65a、 65b之间， 结构紧 凑， 光电传感器 62由第一检测臂 65a的一端发送光信号给第二检测臂 65b, 当 电机 50带动齿轮轴 10转动时， 同步带动感应片 66 故旋转运动， 当感应片 66 转动到所述通槽 67与两所述检测臂 65a、 65b位于同一平面上时， 所述光信号 能有效被所述第二检测臂 65b所接收， 通过第二检测臂 65b接收到的信号信息 可以记录电机 50启动的起始位置， 定义齿轮轴 10旋转的起始点及旋转角度， 便于精确控制电机 50输入真空腔体 20内的转速大小， 通过光电传感器 62感应 并记录信号， 可以同步检测电机 50传给真空齿轮轴 10的实际转速， 达到精确 传动的目的。

本发明实施例的真空动密封精确传动装置中的第一波纹管固定座 72、 第二 波紋管固定座 74、 动密封组件固定座 32、 电机固定座 52及支柱 80之间的固定 连接大多通过螺钉连接来实现， 所涉及的动密封组件 30的结构及该动密封组件 30的密封原理为本领域技术人员所知， 因此不另描述。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述， 但本发明并不局限于以上揭示 的实施例， 而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、 等效组合。

Claims

权 利 要 求

1.一种真空动密封精确传动装置， 包括齿轮轴、提供真空环境的真空腔体及 位于所述真空腔体外的动密封组件、 动密封组件固定座、 第一联轴器、 电机、 电机固定座， 所述动密封组件固定座的一端固定在所述真空腔体的侧壁上， 所 述动密封组件固定座的另一端与所述电机固定座固定连接， 所述动密封组件固 定座开设有空腔， 所述动密封组件固定在所述动密封组件固定座上并容置在所 述空腔内， 所述第一联轴器容置在所述空腔内并位于所述动密封组件与所述电 机固定座之间， 所述电机固定座上开设有安装孔， 所述电机固定在所述电机固 定座上， 所述电机具有输出轴， 所述输出轴穿过所述安装孔与所述第一联轴器 连接， 所述真空腔体的侧壁对应所述动密封组件的部位开设有通孔， 所述齿轮 轴的一端与所述第一联轴器连接， 另一端穿过所述动密封组件及所述通孔伸入 至真空腔体内， 所述齿轮轴分别与所述动密封组件及通孔枢接， 其特征在于， 还包括有测速组件， 所述测速组件包括光电传感器、 感应片及传感器固定座， 所述传感器固定座固定在所述电机固定座上， 所述光电传感器固定在所述传感 器固定座上， 所述光电传感器的一侧的两端水平凸伸形成两检测臂， 所述检测 臂穿过所述动密封组件固定座并深入所述空腔内， 所述感应片同轴固定在所述 齿轮轴上并位于所述光电传感器的两检测臂之间 , 所述感应片上开设有通槽， 所述光电传感器从一检测臂的一端发送光信号至另一检测臂。

2.如权利要求 1所述的真空动密封精确传动装置， 其特征在于， 还包括有第 二联轴器、 联动轴、 波纹管、 第一波纹管固定座、 第二波纹管固定座及至少两 支柱， 所述第二联轴器、 波纹管、 第一波纹管固定座、 第二波纹管固定座及所 述支柱均设置在所述真空腔体与动密封组件固定座之间， 所述动密封组件固定 座通过所述支柱与所述真空腔体的侧壁固定连接， 所述第一波纹管固定座固定 在所述真空腔体的侧壁上， 所述第二波纹管固定座固定在所述动密封组件固定 座上， 所述波纹管一端与所述第一波纹管固定座固定连接， 另一端与所述第二 波纹管固定座固定连接， 所述第二联轴器悬设在所述波纹管内， 所述齿轮轴位 于真空腔体外的一端与所述第二联轴器固定连接， 所述联动轴的一端与所述第 二联轴器固定连接， 另一端穿过所述动密封组件并与所述第一联轴器固定连接， 所述联动轴与所述动密封组件枢接， 所述感应片固定在所述联动轴上。

3.如权利要求 2所述的真空动密封精确传动装置， 其特征在于， 所述第一波 纹管固定座与真空腔体之间、 所述第二波纹管固定座与动密封组件固定座之间 均设有密封圈。

4.如权利要求 1所述的真空动密封精确传动装置， 其特征在于， 所述通孔与 所述齿轮轴之间设有轴承。

5.如权利要求 1所述的真空动密封精确传动装置， 其特征在于， 所述感应片 呈圓盘结构， 所述感应片上开设有两所述通槽， 两所述通槽位于所述感应片的 同一直径方向上。