Вакуумный манипулятор

(19) (11) 5 А 11 4 Н 01 1 37/2 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ 13 , 3, ИБЛЯОТ":А9 ЕТЕЛЬСТВ ТОРСКОМУ ерситет ходкиннко 1963,1 сз, ч-469.1980 79, р. 461 п 1 з, ч. 51 ПУЛЯТОР к электр шение пр пулятора иной изво- ВМ).б ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относитсяспектроскопии. Цель - повыдительности вакуумного мани ВМ содержит центральную 1, среднюю 2 и внешнюю 3 соосные трубы (Т) с блоками шарикоподшипников, вакуумные вводы 7 и 8 вращения, поворотную головку 9, коническую зубчатую передачу (КЗП) из колес 11 и 12. Цель достигается тем, что в ВМ введены КЗП из колес 13 и 14, связываюц 1 ая центральную Т 1 с вакуумным вводом 8, и кассета с держателями образцов, выполненная в виде кронштейна с гнездами, связанная через винтовую пару гайка - винт с вводом вращения, а поворотная головка 9 имеет направляющие 10, на которых закреплена каретка 17 с захватом 20 держателя образца, связанная через реечно-зубчатую передачу из шестерни 15 и рейки 16 с вакуумным вводом 8 вращения. 1 з.п.ф-лы. 6 ил.Изобретение относится к вакуумным манипуляторам высоковакуумных металлических установок для электронной спектроскопии.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей манипулятора и повышение его производительности путем обеспечения возвратно-поступательного перемещения исследуемого образца в горизонтальной плоскости и смены исследуемых образцов в вакууме.На фиг.1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг.2 - взаимное расположение каретки с захватом, головки с направляющими и реечно-зубчатой передачи; на фиг.4 - кассета со сменными образцами, общий вид; на фиг,5 и 6 - взаимное расположение манипулятора и кассеты со сменными образцами в вакуумной камере.Манипулятор (фиг.1) содержит центральную 1, среднюю 2 и внешнюю 3 соосные трубы с блоками шарикоподшипников, Внешняя труба 3 через втулку 4 неподвижно закреплена на первом вакуумном фланце 5, к нему же прикреплен внешний корпус манипулятора 6 с первым 7 и вторым 8 вакуумными вводами вращения. На средней трубе 2 внизу закреплена головка 9 с направляющими 10 движения, а через первую коническую зубчатую передачу, состоящую из колес 11 и 12, своим верхним концом она связана с первым вводом 7 вращения. Центральная труба 1 своим верхним концом связана через вторую коническую зубчатую передачу из колес 13 и 14 со вторым вводом 8 вращения, а своим нижним концом она связана через реечно-зубчатую передачу, состоящую из шестерни 15 и рейки 16, с кареткой 17, на которой закреплен через кронштейн 18 и керамический изолятор 19 захват 20 держателя образца с шариком 21 и пружиной 22.На фиг.2 изображено взаимное расположение каретки 17 с захватом 20, головки 9 с направляющими О и 23, шестерней 15 и рейкой 16. Шестерня 15 закреплена на нижнем конце центральной трубы 1 и находится в зацеплении с зубчатой рейкой 16, закрепленной на каретке 17. Направляющие 10 входят в вертикальные пазы каретки 17, а направляющие 23 входят в горизонтальные пазы каретки 17, препятствуя перекосам последней и регулируя степень зацепления шестерни 15 и зубчатой рейки 16.Кассета (фиг.3) выполнена в виде кронштейна 24 с гнездами 25, шариками 26, пружинами 27, Через винтовую пару гайка 28 - винт 29 кассета связана с третьим вводом 30 вращения и через направляющие шарикоподшипники 31 с осями 32 связана с направляющим стержнем 33, Последний через пластину 34 и шарикоподшипник 35 связан с винтом 29. Третий вакуумный ввод 30 вращения и направляющий стержень 33 закреплены на втором вакуумном фланце 36. В гнезде 25 вставлены держатели 37 образцов с образцами 38.На фиг.5 изображено взаимное расположение манипулятора и кассеты со сменнымиобразцами и вакуумной камере. Манипулятор первым вакуумным фланцем 5 закреплен на верхнем фланце 39 вакуумной камеры 40 в ее центре. Кассета вторым вакуумным фланцем 36 закреплена на нижнем фланце 41 вакуумной камеры 40 так, чтобы ось1 О держателя 37 образца проходила через вертикальную ось вакуумной камеры 40 и нарасстоянии от центра каФеры 40 большем,чем минимальный выезд захвата 20 держателя образца от этого центра.Манипулятор работает следующим образом,Вращение второго ввода 8 вращения преобразуется посредством второй коническойзубчатой передачи из колес 13 и 14 вовращательное движение центральной трубы1, которое в свою очередь преобразуетсяпосредством реечно-зубчатой передачи (15,16) в возвратно-поступательное перемещениекаретки 17 в горизонтальной плоскости понаправляющим 10 и 23, Вращение первоговвода 7 вращения преобразуется первой ко 25 нической зубчатой передачей (11 - 12) вовращательное движение средней трубы 2 сзакрепленной на ней головкой 9 с направляющими 10 и 23, а следовательно, во вращательное движение каретки7 с захватом20 в горизонтальной плоскости на 360. СлеЗц довательно, вращение первого ввода 7 вращения и второго ввода 8 вращения обеспечивает возвратно-поступательное перемещение исследуемого образца 38 в горизонтальной плоскости на расстоянии порядкадлины зубчатой рейки 16 и поворот образ 35 ца на 360.Процесс взятия требуемого образца изкассеты или возврат его обратно происходит следующим образом. Вращают третийввод 30 вращения, при этом вращается винт4, 29, связанный с осью ввода 30 вращения.На винт 29 одета гайка 28, связанная скронштейном 24, который своими направляющими шарикоподшипниками 31 связан с на.правляюгцим стержнем 33, препятствующимповороту кронштейна с гайкой 28 вместе с45 вращающимся винтом 29 и обеспечивающим возвратно-поступательное перемещениегайки 28 и кронштейна 24 вдоль винта 29,расположенного вертикально,Таким образом, поднимают в плоскостьвращения захвата 20 кронштейн 24 с гнез 50 дом 25, в который вставлен необходимыйобразец 38. При этом подпружиненный шарик 26 препятствует выпаданию образца 38из гнезда 25. Далее, вращением вводов 7и 8 совмещают ось захвата 20 с осью держателя 37 образца. Вращением второговвода 8 вращения наезжают захватом 20на наконечник держателя 37 образца, приэтом подпружиненный шарик 21 попадает втреугольную проточку наконечника держателя 37 образца и фиксирует его. Вращая второй ввод вращения 8 поворотом в сторону, выводят держатель 37 образца с образцом 38 из гнезда 25. Кронштейн 24 опускается ниже плоскости вращения захвата 20. После этого производят с образцом 38 все требуемые операции. При необходимости сменить образец 38 на другой повторяют описанную выше операцию в обратном порядке, потом поднимают в плоскость вращения захвата 20 требуемый образец 38 и повторяют эту операцию сначала. Таким образом подают образец 38 в плоскости вращения захвата 20 в любую точку вакуумной камеры и производят смену исследуемых образцов 38 в вакууме,Формула изобретения 1. Вакуумный манипулятор, содержащий корпус, соединенный через фланец с вакуумной камерой, коаксиально расположенные и установленные в блоках шарикоподюипников внешнюю трубу, жестко соединенную с фланцем, среднюю трубу, один конец которой соединен через коническую зубчатую передачу с первым вакуумным вводом, на втором конце которой закреплена поворотная головка, и центральную трубу, соединенную со вторым вакуумным вводом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, дополнительно введены вторая коническая зубчатая передача, связывающая центральную трубу с горизонтально расположенным вторым вакуумным вводом и кассета с держателями образцов, а пово ротная головка снабжена направляющими,на которых расположена каретка с захватом держателя образца, реечно-зубчатой передачей, выполненной в виде закрепленной на каретке зубчатой рейки и закрепленного на центральной трубе зубчатого колеса.152. Вакуумный манипулятор по и. 1, отличающийся тем, что кассета с держателями образцов выполнена в виде кронштейна с гнездами и установлена с воэможностью вертикального перемещения вдоль введенного направляющего стержня за счет винтовой пары, связанной с введенным третьим вакуумным вводом, расположенным совместно с направляющим стержнем на введенном втором фланце302352 Ри Псалом щиес по делам из шска я наб. ятие, г. Ужго оектная, 4 кое едактор Г. Волковааказ 95252НИИПИ Государственного113035, МосквПроизводственно-полиграф и Составитель В Техред И. Ве Тираж 699 омитета СССР Ж - 35, Раучес предпри оворректородписноебретенийд. 4/5од, ул. П