Вакуумный манипулятор
Изобретение относится к устройствам вакуумной техники и может использоваться в вакуумных установках для передачи изделий из одной вакуумной камеры в другую, например для передачи подложек в установках электронной и ионной спектроскопии. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет увеличения жесткости конструкции. Вакуумный манипулятор состоит из герметического корпуса 1, ползуна 2, выполненного в виде трубы с двумя парами продольных параллельных дорожек с выступами между ними, на которых установлены опорные ролики, а также захвата 4 с приводом его зажима и приводом 3 его продольного перемещения. Привод 3 продольного перемещения включает двигатель 19 и зубчато-реечную передачу, рейка 24 которой смонтирована на выступе ползуна 2. Захват 4 выполнен в виде корпуса и двух рычагов 9 и 10, установленных с возможностью поворота на осях, закрепленных в корпусе захвата 4, и снабженных взаимодействующими друг с другом выступами. При этом рычаг 9 соединен с пружиной 12, прикрепленной к корпусу захвата, а рычаг 10 соединен через ролик 11 с тросиком 29 механизма зажима. Тросик 29 привода зажима расположен сбоку от ползуна 2. 1 з.п.ф-лы, 9 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4495980/08 (22) 17.10.88 (46) 07.08.9). Бюл. ¹ 29 (72) Н. А. Кузнецов, П. В. Inl инон и А. И. Шашков (53) 62-229.72 (088.8, (56) AB".орское свидетельстно СССР № 1441992, кл. Н 01 .J 371 20, 1988. (54) ВАКУУМНЫЙ МАНИ(1У.()ЯТОР (57) Изобретение относится к устройствам вакуумной техники и можег использоватьсяся в вакуумных установкаx,д ля передачи изделий из одной вакуумной камеры н другуK), например для передачи подложек н установках электронной и ионнои спектроскопии. Целью изобретения является повыше ние надежности работы за счет унеличсния жесткости конструкции, Вакуул<ный манипллятор состоит из герметичного корпуса 1, „„Я0„„1668132 A 1 (51)5 В 25 J 21 00 В 25 J ll 00 по.l <у и;1 2, Bhff(0 3 f1Ðf< f(0 <; <<идс трл бы с днл мя парами продольных паралл«льных дорожек с выступами междл ними, Hd которых нл«пы опорные ролики, а также зах-! принодом его за кима и приводом
1(к<дольного перс л<е(цс ния. 11ривод 3
<р .<и<ого перемещения включает двигаI!I и зубчато-реечную передачу, рейка кп<орои смонтирована на выступе пол2 311хнат 4 выполнен н ви 1(корпуса и дн(л рыча<он 9 и 10, уст 1н< н, <«нных с
НОЗМ К 1<0«Г<,0 f<0( I2, прикрепленной к корпусу (ахната, а рычаг i 0 соединен через ролик I I с тросикол< 29 механизма зажима. Тросик "9 приво ьа 33жил<3 расположен сбоку 01 ползуна . 1 < и ф-.1ы, 9 ил.! 668!32 И.}обрете>3><е относится к устройстнам вакуумной техники и может использоваться в вакуумныx установKdõ для передачи изде.>Ни Ht Одной вакуумной камеры в другую, IIl3IIðèмер для передачи подл0iKек в уста><Овнах электронной и ионной спектр<>скопин ! !с Ih изобретения новы>пение >}адеж>и>; и рабогы 33 счет увеличен><я жесTКОст И KOIILTpX Kit HH. 1 Iil фи<. 1 показан манипулятор, об!ций <и> I, на фиг. 2 — разрез А — -А на фиг 1 (k;3xf3;f! н !н>ложении «Закрыт»); на фиг. 3 р;} <(н 3 Ь h на фиг. 1; на фиг. 4 ра эре 3 В н; 10f);I н IIO IOrh(нии «Огкрыт»; на фиг. 6 и 7 } lx>}i} I с pi}знь>ми т>}Нами подложкодержаI (и и, IIH фиг. 8 и .) то же, 1ilxB3 ll0I}L рну Ill} !Нl нс)кру г <>с и ползуна и св<н ГО ftL X<>.1ll0l 0 ll<),i0 КЕНИЯ. ,Ч;}нину.IHTOp (фиг 1) сс>стоит из герм(-! и <НО! О к >рпуса 1, ползуна 2. Нринода . 3 IIp0дОльнОго IIL ремещения ползуна, захвата 4 и принода 3!}жима 5 захвата. (срл>е! Ичнып} кор ус 1 снабжс н опорными p(>.1HK3xlk1 t) и 7, на которых размещаеззся ползун 2, выполненный в виде трубы, име н Ill(и IHL парь>:!родольных параллельных ;)рО КЕК НЫ(тунаМИ МЕжду НИМИ, раСПОЛОк IIIII>fxtkf и;I противоположных сторонах трубы 110л <уll 2 Одной сгс>роной Опирается на рО,!Нк l), K<>f>1 >кт>3!)ХH f30 дорОжкам и HI I < L Ч(1 ЭК(II L II ГРИ Н Ь}Х ОС(. И, !fil КО ОРЬI X ();}L 1l0,l }I >>OT и ролики 7 .3,}хн;ll 4 с<н IO>tT Из KOpllX(8, H КО!Ором устгнн>н I(. Ilhl рыча! и .) и 10, имеK)lllll(}я>з X1(>rf> H0(Г t> II< > HOp0 Г !3 t}0 KpV I С ЯOH Х ОС (>1, f)0. !и на 11, пружины 12, сHязан>н>й Однил< K<>llцом с корпусом 8,;3 другим с >}f ILTVIIOxf 1:3 рычаг;3 I(), f)il(по,южен>юго б.lktrh(к,н>1 .И»ккодержаг<х}н> 14 и перпепдикулярп<> 0(и w i} If H fl V,1Я 0Pi} I3l lL г, 1-> рычага 9 снабжен р<>.!Нк >м 1(>, f(p(3 которы Й f)hlHBHH 9 H 0 Kkt>IE xtt>LH lL L hkf <3.33>}л>О, сс Йс 113X IOT м(.жд собОИ. kfit рыч:tl 3; .t и 1() уcTÇHBRлинаются сменные I убки 17, llð«;1031í3÷åнные для за ким;} lI<>.t.í>rKK<>.3L ржа}<х>«й 14. Разе!1>ч>31!(мс>чифиhllll,HH I уб >к 17 !И)казаны Н3 фиг. 2 и 6 !). (13 фи! 8 и 9 корпус 8:захнаг} у(13нов,lс и L пс>воротом на 90 в<)круг <>си 1101 kxна 2, при этом ролик 11 IIL реустананлинсl<. TL H lid впешнн>н> сторону кс>рпуса 8, 3 ры lit l !) L II3() rK<3с I L Я .10 НО 1 Н И Те 1 ьно И ll, I >} ll KO Й 1 8. ()рпнод 3 IfpO 10.1ьнОГО Il(. p(. Ыеlll(. I 2t) Hp3llt(ния, ныхо.lklOH нал 21 КОТОрО>О ус г>}нонлен на подшипниках 22 }убч:}тс>-реечной II(. редачи, BE. .(ущее зубчатое колесо 23 K < ) T 0 р 0 l1 H ik 3 È!Lt 0. t C É L T B V(. Ò (3 V б и;1 Т О И р с И КО И 24, смонтированной на ползуне 2, и датчиков 5 контроля угла поворота выходного на.t3 21. 11ривод зажима 5 захвата состоит из ;>нигателя 26, вакуумного ввода 27 возвратно-поступатель>30!.О перемещения, штока 28, тросика 29, трех роликов 30, средний из которы,с 33K(>cftdcf«33 конце штока 28, а дна крайних >га непс>движной опоре 31 в корпусе 1. (!(ремещения штока контролируются датчикал<и положений (не показаны) . Тросик 29 располо кен сбоку от ползуна 2 (фиг. l, 3). Одним конном соединен с рычагом 9 (фиг. 2 и 5 — 7) или планкой 18 (фи< 8 и !1), 3 другим с устройством }fclTHrKCНИЯ,:33КР(ПЛС ИНЫМ На .>РУГOM КОНЦЕ ll0.l3óí3 2 и состоящим из h.ðîílHòåéíà 32 и пружины 33 расти кения 1(ри этол< тросик 15 29 прохозит л<еж >у < редним и крайними роликами,30 м;i}i! ft }vl;1 Зажим;3 5 и слегка h 3L ае1ся их. kx(>0ffштейн, 32 уст,}>IOH>IL>I H I<3ïð3âëHþщей 34, по которс>и !ожет перс л>ещаться с II0x101tlhK) вин Г3,35 =3тс> пере мс щение исп<>льзуется для и,} гяжс ния Tp(>(ика 29 при LF}0ðêå в зави< им(цти от ег0,д.lH>lhl. 133 герметич}юм корпусе 1 ) становлено xLTp0ktcTB0 36 контроля и(хо.!ногО положения 2г, IIO Idу>33 2, ссс1с)яще<. и 3 ролика, 37. взаимодействую!цс!0 с упором 38 пол:}уна 2, штока 39, сильфона 40 и дагчика 41. :Это устрой TH< и 33}чик 25 уг.!d HOHOрота Г>беспечиьч}ют Г}О }л!Ож >!Ость автом;}тизиронанного переме!цеllltя пс>л:. H;} 2 от при30 !30.33. 1!3 переднем ф.lанце !>ерм тичного кор}}хсil I располож ff Hlt.(f)0>ffft>lkt Кол}пенса<ор 12. с 0< тоящий и 3 (ильфона 43, торцы котороп> l ермети!I!0 соединены с фланцами )4, и трех нин гон 45, Обеспеч>>н>}н IllHx 303„>5 Л10 К НО(ГЬ ИЗМ(и(llHH Ра(ПОЛО/КЕНИЯ (P.I3 ÍIECI} 44 меrKду собои н Itp<> 10, }ьном и <юперечНОЛ1 ll>3ll f)tllk, 1(IIH>3X. .Ч(}нину.}H Ор р;}бО Гае I с.н l) н>}}!ил< обр;3. t0М. 40 (.ft I!3 > и(I 3 4 Вклн) >с llkl(.ши! а геля 2() Зажима ны}ынаст пс рем(ift lilt(пток;> 28 вни 3 (на фиг. 1 показано и 10нких .IHHHHx). (Iри 10х1 тросик 29 i!31 ÿã>}вается, чтс> нызывает >н><}орот рычага !Э }а;нагd 4 вокруг Lвоей 45 <)L И. Рычаг 9 f<<)3.3(kt(ÒHVE T ч(;)(3 рО. IИК 6 Ilil рычаг I(), L м. нные глбк>3 17 }}0330р(}ч>3нан>тся, и захват 4 <>аскр>,!3>}ет(я. 11<)еле вклн>чения,>вигBT(ëH 19 пр>>в>да llP0ДО. I ЬНО ГО II(Р(%1L IftCН И и .}VF)W 3TOC КО 1(. <. 0 23, насодящееся н 3;}ц(п1Lнии L рейкой 24 50 (фиг. 4) пол }хн 3 2, начинаеl вращатьсH и II p и !}О I èò н .1ниж(ни(пол:}хн 2, 1,. I H 3 3 х н 3 т 3 l I 0; I,. 10 ж ко д(f ) >K ik T c. I H l 4 111 т (ж 28 OTI}0дя1 BH((>x, }!ри э>оvt I росик 29 осно<п>ждается, пружин;3 2 расTHrf(cния захвата 4 вы.}ывает }10f30рог рыча! 3 10, который, н}аимодействуя с рычагом 9, синхронно поворачинает и (. го, Захват закрына TE ÿ, на;I(ж ИО зажим;}я <н>д,н> к коз(ржатель 14 под 1(Йсl HHE м Ilp> кипы 12. Å3:(аимо и йств>>е рыча1668132 гов 9 и 10 обеспечивает самоцентрирование губок 17. После этого ползун 2 перемещает подложкодержатель !4 вперед нли назад s зависимости от техпроцесса. Пройденное расстояние контролируется датчиком 25, фиксирующим число оборотов вала 21. Исходное положение ползуна 2 фиксируется устройством 36 контроля. При возвращении ползуна 2 в исходное заднее положение упор 38 нажимает на ролик 37 и перемещает шток 29, сжимая сильфон 40. Перемещение штока приводит к срабатыванию датчика 41, сигнализирующего о перемещении ползуна 2 в исходное положение. После установки манипулятора на вакуумную камеру юстировка его положения по углу и в вертикальной плоскости обеспечивается с помощью сильфонного компенсатора 42. Изменение положения по углу производится за счет регулировки винтов 45 по длине, а перемещение в вертикальной плоскости — путем смещения винтов 45 в отверстиях фланца 44, выполненных с зазором. Рабочее натяжение тросика 29 автоматически обеспечивается пружиной 33 растяжения. При значительном вытягивании тросика 29 кронштейн 32 перемещают вдоль ползуна вправо с помощью винта 35, восстанавливая тем самым исходное натяжение тросика 29 и пружины 33. Расположение тросика 29 сбоку от ползуна 2 упрощает сборку манипулятора и улучшает условия его эксплуатации. Самоцентрирующийся захват 4 обеспечивает надежный зажим подложкодержателя 14 даже в случае его смещения относительно продольной оси манипулятора. Выполнение губок 17 съемными значительно расширяет функциональные возможности манипулятора и обеспечивает захват и передачу различных типов подложкодержателей 14 (фиг. 6 — 9) с различным их положением относительно произвольной оси манипулятора, включая торцовый захват (фиг. 8). П ри торцовом захвате и вертикальном расположении подложкодержателя 14 (фиг. 9) корпус 8 захвата 4 устанавливают в ползуне 2 с поворотом на 90 вокруг его оси. При этом ролик !! устанавливается на внешней стороне корпуса 9 захвата 4. Формула изобретения I. Вакуумный манипулятор, содержащий герметичный корпус и установленный в нем на опорных роликах полэун, кинематичес1О ки связанный с приводом его продольного перемещения, включающим двигатель и зубчато-реечную передачу, зубчатое колесо которой связано с двигателем, а также захват, корпус которого установлен на одном конце ползуна, и привод зажима захвата, 15 включающий двигатель, трос, один конец которого закреплен на торце ползуна, противоположном месту крепления захвата, и три ролика, средний из которых закреплен на выходном элементе двигателя, а два крайних — на герметичном корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет ужесточения конструкции, ползун выполнен в виде трубы с расположенными на ее противоположных сторонах двумя парами продольных параллельных дорожек, и выступами между ними, а опорные ролики установлены с возможностью взаимодействия с продольными параллельными дорожками трубы и с одним из выступов, причем два опорных ролика установлены с возможностью регулировочного 30 перемещения относительно ползуна, а рейка зубчатой передачи привода продольного перемещения полэуна смонтирована на ар том выступе, при этом трос привода зажима захвата расположен между двумя продольными параллельными дорожками и свя35 зан с торцом ползуна посредством дополнительно введенного натяжного устройства, а захват выполнен в виде корпуса, двух двуплечих рычагов, установленных на корпусе и снабженных выступами, взаимодейст4О вуюшими друг с другом и с дополнительно введенной пружиной, при этом один из этих рычагов связан с корпусом посредством этой пружины, а другой рычаг связан с тросом привода зажима захвата. 2. Манипулятор по п. 1, отгичающий45 ся тем, что корпус захвата установлен с возможностью изменения положения по углу относительно оси ползуна. 1668132 26 31 30 Фиг. 1 1668!3 Рие б Составитель А. Ширяева Редактор В. Данко Техред А. Кравчук Корректор А Обручар Заказ 2613 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного KOMHTtTa по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 13035, Москва, Ж 35, Раушская наб, д. 45 Производственно-издательский комбинат Патент», г. Ужгород, ул Гагарина. 101
