一種快動探針二級傳動系統的製作方法
2024-03-10 09:52:15
一種快動探針二級傳動系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種快動探針二級傳動系統，包括一級傳動系統、二級傳動系統、探針系統、交換裝置、真空閘板閥、控制系統；一級傳動系統和二級傳動系統相連，探針系統安裝在二級傳動系統上；一級傳動系統推動探針系統進入真空室指定位置；二級傳動系統推動探針系統由真空室指定位置進入等離子體邊界；交換裝置用於維護探針頭；真空閘板閥用於隔斷真空室和快動探針系統之間的真空環境；控制系統用於對整個快動探針二級傳動組件進行自動化控制。本實用新型能夠通過控制系統實現快速和自動控制，在不影響其他窗口診斷的情況下，實現探針頭的維護，是託克馬克裝置較為理想的診斷系統。
【專利說明】一種快動探針二級傳動系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種託克馬克實驗裝置領域，具體就是一種快動探針二級傳動系 統。
【背景技術】
[0002] EAST託克馬克裝置是國際大科學工程項目，探針診斷是現階段託克馬克裝置邊界 產物的重要研究手段。隨著實驗要求的不斷提高，需要探針頭進入和退出等離子體邊界產 物的速度和精度要求越來越高，並且要在不影響其他窗口診斷的情況下，對探針進行維護 和更換，傳統液壓傳動，人工控制的探針診斷方法顯現出很多弊端，不能滿足現階段的實驗 要求。因此，需要設計一種新型的託克馬克快動探針二級傳動系統，更加方便準確的實現探 針運動過程的自動控制，以滿足現階段對託克馬克裝置等離子體邊界產物的診斷。
【發明內容】
[0003] 本實用新型實施例的目的是針對現有技術的不足，設計一種快動探針二級傳動系 統，所述裝置根據實驗條件的不同，實現探針的快速進給和快速退回，可以對進給速度和進 給量進行自動控制，同時能夠在不影響其他窗口診斷的情況下，實現對探針的更換和調整。
[0004] 為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案如下：
[0005] -種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：包括有一級傳動系統、二級傳動系統、 探針系統、交換裝置、閘板閥、真空室、控制系統；所述的一級傳動系統放置在安裝平臺上， 分別與所述-級傳動系統和控制系統相連接，所述-級傳動系統分別與探針系統和控制系 統相連，探針系統通過交換裝置、閘板閥接入真空室；當一級傳動系統接收到控制系統發出 的信號之後，一級傳動系統帶動二級傳動系統快速向前運動；當二級傳動系統帶動探針系 統進入到所述真空室以後，控制系統發出信號，所述二級傳動系統帶動探針系統向前快速 前進，探針頭進入真空室等離子體邊界位置進行數據診斷；所述交換裝置分別與探針系統 和閘板閥相連，用於觀察、更換和調整探針；所述閘板閥分別和交換裝置和真空室的窗口相 連，用於更換和調整探針時，隔斷真空室和探針系統之間的真空環境；所述控制系統分別與 一級傳動系統、二級傳動系統以及探針系統相連，用於對整個系統的快速進給、探針頭診斷 數據紀錄和處理等進行控制，是所述一種快動探針二級傳動系統的核心控制單元。
[0006] 所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的一級傳動系統，由步進電 機、絲槓螺母副和直線導軌組成，用於推動二級傳動系統帶動探針系統進入真空室指定位 置。
[0007] 所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的二級傳動系統，由伺服 電機和直線導軌組成，通過伺服電機預設的運動曲線控制程序控制二級傳動系統的運動參 數，用於驅動探針系統按照設定的運動曲線進入和退出真空室中等離子體邊界。
[0008] 所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的探針系統，安裝在二級傳 動系統中，和控制系統相連，由探針管、探針管護管、真空抽氣系統、長短兩根波紋管和探針 頭組成，是安裝探針，實現探針數據採集功能的核心單元。
[0009] 所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的探針系統的長波紋管分 別與真空抽氣系統和所述交換裝置相連，用於一級傳動系統運行時探針系統的伸長和壓 縮，保證探針系統內部真空；所述短波紋管分別與所述真空抽氣系統和二級傳動系統相連， 實現二級傳動過程中探針系統的伸長和壓縮，實現對所述探針系統的密封。
[0010] 真空抽氣系統的真空抽氣閥，安裝在探針系統中，用於對快動探針內部抽真
[0011] 空；控制系統，安裝在一級傳動系統底座上，用於一級傳動系統和二級傳動系統
[0012] 各個快進、退回動作，實現快動探針的遠程控制和自動控制。
[0013] 在實驗過程中，控制系統首先啟動快動探針一級傳動系統步進電機，步進電機驅 動絲槓轉動帶動二級傳動系統向前快速進給，探針系統在二級傳動系統帶動下從真空室窗 口進入真空室指定位置；當一級傳動系統進入等待位置時，碰觸位置開關向控制系統發出 反饋信號，控制系統向伺服電機發出信號，驅動二級傳動系統並帶動探針系統向前快速進 給，探針頭由真空室指定位置進入等離子體邊界，測試邊界產物相關參數；測試數據通過探 針系統數據線傳輸到外圍計算機中進行分析、處理和紀錄；對於二級傳動系統，預先設定二 級傳動系統的運動曲線通過外圍計算機設置完成並導入伺服電機控制系統中，運動曲線由 一系列命令組成，每個命令包含絕對位置、最大速度、最大加速度、等待時間等信息，測試完 成後，控制系統向二級傳動系統發出信號，二級傳動系統帶動探針系統快速退出等離子體 邊界，完成數據測試；當需要對探針頭進行更換和調整時，探針頭退回到交換裝置中，啟用 真空閘板閥，隔斷真空室和探針系統之間的真空環境，打開交換裝置更換窗口，對探針進行 更換和調整等操作。重新測試前，關閉更換裝置所有窗口，同時通過真空抽氣閥對系統進行 抽真空，當內部真空度與真空室一致後，打開閘板閥，實現快動探針二級傳動系統和真空室 的真空環境連接。
[0014] 本實用新型的優點是：
[0015] 本實用新型具有結構緊湊，自動化程度高，維護方便，造型美觀，實用性強等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型實施例提供的一種快動探針二級傳動系統示意圖。
[0017] 圖2為本實用新型實施例提供的一種快動探針二級傳動系統探針系統正視圖。
[0018] 圖1中：1. 一級傳動系統、2.二級傳動系統、3.探針系統、4.交換裝置、5.真空閘 板閥、6.真空室、7.控制系統；
[0019] 圖2中：8.長波紋管、9.短波紋管、10.真空抽氣系統。
【具體實施方式】
[0020] 為了使本實用新型所實現的創新特點、實施手段、功能原理和達成目的更容易理 解，下面結合具體實施例和示意圖，進一步闡述本實用新型：
[0021] 參見附圖1，本實用新型實施例提供一種快動探針二級傳動系統，其中包括
[0022] -級傳動系統1、二級傳動系統2、探針系統3、交換裝置4、閘板閥5、真空室6、控 制系統7 ;-級傳動系統1放置在安裝平臺上，分別與所述二級傳動系統2和控制系統3相 連接，當接收到控制系統7發出的信號之後，帶動二級傳動系統2快速向前運動；所述二級 傳動系統2分別與探針系統3和控制系統7相連，當系統帶動探針系統3進入到所述真空 室6以後，控制系統7發出信號，所述二級傳動系統2帶動探針系統7向前快速進給，探針 頭進入真空室6等離子體邊界位置進行數據診斷；所述交換裝置4分別與探針系統3和真 空閘板閥5相連，用於觀察、更換和調整探針；所述真空閘板閥5分別和交換裝置4和真空 室6相連，用於更換和調整探針時，隔斷真空室6和探針系統3之間的真空環境；所述控制 系統7分別與一級傳動系統1、二級傳動系統2以及探針系統3相連，用於對整個系統的快 速進給、探針頭診斷數據紀錄和處理等進行控制，是所述一種快動探針二級傳動系統的核 心控制單元。
[0023] 參見附圖2,本實用新型實施例提供一種快動探針二級傳動系統，其中還包括：長 波紋管8、短波紋管9和真空抽氣系統10。所述長波紋管8分別與真空抽氣系統10和所述 交換裝置4相連，用於一級傳動系統運行時探針系統的伸長和壓縮，保證探針系統內部真 空；所述短波紋管9分別與所述真空抽氣系統10和二級傳動系統2相連，實現二級傳動過 程中探針系統3的伸長和壓縮，實現對所述真空系統3的密封；所述真空抽氣系統10,用於 對該系統進行抽真空。
[0024] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和優點。本行業的技術人員 應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化 和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍 由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1. 一種快動探針-級傳動系統，其特徵在於：包括有一級傳動系統、-級傳動系統、探 針系統、交換裝置、閘板閥、真空室、控制系統；所述的一級傳動系統放置在安裝平臺上，分 別與所述-級傳動系統和控制系統相連接，所述-級傳動系統分別與探針系統和控制系統 相連，探針系統通過交換裝置、閘板閥接入真空室；當一級傳動系統接收到控制系統發出的 信號之後，一級傳動系統帶動二級傳動系統快速向前運動；當二級傳動系統帶動探針系統 進入到所述真空室以後，控制系統發出信號，所述二級傳動系統帶動探針系統向前快速前 進，探針頭進入真空室等離子體邊界位置進行數據診斷；所述交換裝置分別與探針系統和 閘板閥相連，用於觀察、更換和調整探針；所述閘板閥分別和交換裝置和真空室的窗口相 連，用於更換和調整探針時，隔斷真空室和探針系統之間的真空環境；所述控制系統分別與 一級傳動系統、二級傳動系統以及探針系統相連，用於對整個系統的快速進給、探針頭診斷 數據紀錄和處理等進行控制，是所述一種快動探針二級傳動系統的核心控制單元。
2. 根據權利要求1所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的一級傳動 系統，由步進電機、絲槓螺母副和直線導軌組成，用於推動二級傳動系統帶動探針系統進入 真空室指定位置。
3. 根據權利要求1所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的二級傳動 系統，由伺服電機和直線導軌組成，通過伺服電機預設的運動曲線控制程序控制二級傳動 系統的運動參數，用於驅動探針系統按照設定的運動曲線進入和退出真空室中等離子體邊 界。
4. 根據權利要求1所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的探針系統， 安裝在二級傳動系統中，和控制系統相連，由探針管、探針管護管、真空抽氣系統、長短兩根 波紋管和探針頭組成，是安裝探針，實現探針數據採集功能的核心單元。
5. 根據權利要求1或4所述的一種快動探針二級傳動系統，其特徵在於：所述的探針 系統的長波紋管分別與真空抽氣系統和所述交換裝置相連，用於一級傳動系統運行時探針 系統的伸長和壓縮，保證探針系統內部真空；所述短波紋管分別與所述真空抽氣系統和二 級傳動系統相連，實現二級傳動過程中探針系統的伸長和壓縮，實現對所述探針系統的密 封。
【文檔編號】G01D11/00GK203869704SQ201420227053
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】李波, 閆朝輝, 吳傑峰, 徐朝勝, 劉志宏 申請人:合肥聚能電物理高技術開發有限公司