一種快動探針二級傳動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，包括一級傳動系統(tǒng)、二級傳動系統(tǒng)、探針系統(tǒng)、交換裝置、真空閘板閥、控制系統(tǒng)；一級傳動系統(tǒng)和二級傳動系統(tǒng)相連，探針系統(tǒng)安裝在二級傳動系統(tǒng)上；一級傳動系統(tǒng)推動探針系統(tǒng)進入真空室指定位置；二級傳動系統(tǒng)推動探針系統(tǒng)由真空室指定位置進入等離子體邊界；交換裝置用于維護探針頭；真空閘板閥用于隔斷真空室和快動探針系統(tǒng)之間的真空環(huán)境；控制系統(tǒng)用于對整個快動探針二級傳動組件進行自動化控制。本發(fā)明能夠通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)快速和自動控制，在不影響其他窗口診斷的情況下，實現(xiàn)探針頭的維護，是托克馬克裝置較為理想的診斷系統(tǒng)。
【專利說明】—種快動探針二級傳動系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種托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(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]EAST托克馬克裝置是國際大科學工程項目，探針診斷是現(xiàn)階段托克馬克裝置邊界產(chǎn)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(chǎn)物的速度和精度要求越來越高，并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(tǒng)液壓傳動，人工控制的探針診斷方法顯現(xiàn)出很多弊端，不能滿足現(xiàn)階段的實驗要求。因此，需要設計一種新型的托克馬克快動探針二級傳動系統(tǒng)，更加方便準確的實現(xiàn)探針運動過程的自動控制，以滿足現(xiàn)階段對托克馬克裝置等離子體邊界產(chǎn)物的診斷。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明實施例的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，設計一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，所述裝置根據(jù)實驗條件的不同，實現(xiàn)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(xiàn)對探針的更換和調整。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種快動探針~.級傳動系統(tǒng)，其特征在于:包括有一級傳動系統(tǒng)、二級傳動系統(tǒng)、探針系統(tǒng)、交換裝置、閘板閥、真空室、控制系統(tǒng)；所述的一級傳動系統(tǒng)放置在安裝平臺上，分別與所述二級傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連接，所述~.級傳動系統(tǒng)分別與探針系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連，探針系統(tǒng)通過 交換裝置、閘板閥接入真空室；當一級傳動系統(tǒng)接收到控制系統(tǒng)發(fā)出的信號之后，一級傳動系統(tǒng)帶動二級傳動系統(tǒng)快速向前運動；當二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)進入到所述真空室以后，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，所述二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)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(shù)據(jù)診斷；所述交換裝置分別與探針系統(tǒng)和閘板閥相連，用于觀察、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，用于更換和調整探針時，隔斷真空室和探針系統(tǒng)之間的真空環(huán)境；所述控制系統(tǒng)分別與一級傳動系統(tǒng)、二級傳動系統(tǒng)以及探針系統(tǒng)相連，用于對整個系統(tǒng)的快速進給、探針頭診斷數(shù)據(jù)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(tǒng)的核心控制單元。
[0005]所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的一級傳動系統(tǒng)，由步進電機、絲杠螺母副和直線導軌組成，用于推動二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)進入真空室指定位置。
[0006]所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的二級傳動系統(tǒng)，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(tǒng)的運動參數(shù)，用于驅動探針系統(tǒng)按照設定的運動曲線進入和退出真空室中等離子體邊界。
[0007]所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的探針系統(tǒng)，安裝在二級傳動系統(tǒng)中，和控制系統(tǒng)相連，由探針管、探針管護管、真空抽氣系統(tǒng)、長短兩根波紋管和探針頭組成，是安裝探針，實現(xiàn)探針數(shù)據(jù)采集功能的核心單元。所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的探針系統(tǒng)的長波紋管分別與真空抽氣系統(tǒng)和所述交換裝置相連，用于一級傳動系統(tǒng)運行時探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，保證探針系統(tǒng)內部真空；所述短波紋管分別與所述真空抽氣系統(tǒng)和二級傳動系統(tǒng)相連，實現(xiàn)二級傳動過程中探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，實現(xiàn)對所述探針系統(tǒng)的密封。
[0008]真空抽氣系統(tǒng)的真空抽氣閥，安裝在探針系統(tǒng)中，用于對快動探針內部抽真空；控制系統(tǒng)，安裝在一級傳動系統(tǒng)底座上，用于一級傳動系統(tǒng)和二級傳動系統(tǒng)各個快進、退回動作，實現(xiàn)快動探針的遠程控制和自動控制。
[0009]在實驗過程中，控制系統(tǒng)首先啟動快動探針一級傳動系統(tǒng)步進電機，步進電機驅動絲杠轉動帶動二級傳動系統(tǒng)向前快速進給，探針系統(tǒng)在二級傳動系統(tǒng)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(tǒng)進入等待位置時，碰觸位置開關向控制系統(tǒng)發(fā)出反饋信號，控制系統(tǒng)向伺服電機發(fā)出信號，驅動二級傳動系統(tǒng)并帶動探針系統(tǒng)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(chǎn)物相關參數(shù)；測試數(shù)據(jù)通過探針系統(tǒng)數(shù)據(jù)線傳輸?shù)酵鈬嬎銠C中進行分析、處理和紀錄；對于二級傳動系統(tǒng)，預先設定二級傳動系統(tǒng)的運動曲線通過外圍計算機設置完成并導入伺服電機控制系統(tǒng)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，測試完成后，控制系統(tǒng)向二級傳動系統(tǒng)發(fā)出信號，二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)快速退出等離子體邊界，完成數(shù)據(jù)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(tǒng)之間的真空環(huán)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(tǒng)進行抽真空，當內部真空度與真空室一致后，打開閘板閥，實現(xiàn)快動探針二級傳動系統(tǒng)和真空室的真空環(huán)境連接。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明具有結構緊湊，自動化程度高，維護方便，造型美觀，實用性強等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)探針系統(tǒng)正視圖。
[0013]圖1中:1.一級傳動系統(tǒng)、2.二級傳動系統(tǒng)、3.探針系統(tǒng)、4.交換裝置、5.真空閘板閥、6.真空室、7.控制系統(tǒng)；
圖2中:8.長波紋管、9.短波紋管、10.真空抽氣系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發(fā)明所實現(xiàn)的創(chuàng)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，進一步闡述本發(fā)明:
參見附圖1，本發(fā)明實施例提供一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其中包括一級傳動系統(tǒng)1、二級傳動系統(tǒng)2、探針系統(tǒng)3、交換裝置4、閘板閥5、真空室6、控制系統(tǒng)7 ;—級傳動系統(tǒng)I放置在安裝平臺上，分別與所述二級傳動系統(tǒng)2和控制系統(tǒng)3相連接，當接收到控制系統(tǒng)7發(fā)出的信號之后，帶動二級傳動系統(tǒng)2快速向前運動；所述二級傳動系統(tǒng)2分別與探針系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)7相連，當系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)3進入到所述真空室6以后，控制系統(tǒng)7發(fā)出信號，所述二級傳動系統(tǒng)2帶動探針系統(tǒng)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(shù)據(jù)診斷；所述交換裝置4分別與探針系統(tǒng)3和真空閘板閥5相連，用于觀察、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，用于更換和調整探針時，隔斷真空室6和探針系統(tǒng)3之間的真空環(huán)境；所述控制系統(tǒng)7分別與一級傳動系統(tǒng)1、二級傳動系統(tǒng)2以及探針系統(tǒng)3相連，用于對整個系統(tǒng)的快速進給、探針頭診斷數(shù)據(jù)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(tǒng)的核心控制單
J Li ο
[0015]參見附圖2，本發(fā)明實施例提供一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其中還包括:長波紋管8、短波紋管9和真空抽氣系統(tǒng)10。所述長波紋管8分別與真空抽氣系統(tǒng)10和所述交換裝置4相連，用于一級傳動系統(tǒng)運行時探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，保證探針系統(tǒng)內部真空；所述短波紋管9分別與所述真空抽氣系統(tǒng)10和二級傳動系統(tǒng)2相連，實現(xiàn)二級傳動過程中探針系統(tǒng)3的伸長和壓縮，實現(xiàn)對所述真空系統(tǒng)3的密封；所述真空抽氣系統(tǒng)10，用于對該系統(tǒng)進行抽真空。
[0016]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明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發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明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發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:包括有一級傳動系統(tǒng)、二級傳動系統(tǒng)、探針系統(tǒng)、交換裝置、閘板閥、真空室、控制系統(tǒng)；所述的一級傳動系統(tǒng)放置在安裝平臺上，分別與所述二級傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連接，所述~.級傳動系統(tǒng)分別與探針系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連，探針系統(tǒng)通過交換裝置、閘板閥接入真空室；當一級傳動系統(tǒng)接收到控制系統(tǒng)發(fā)出的信號之后，一級傳動系統(tǒng)帶動二級傳動系統(tǒng)快速向前運動；當二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)進入到所述真空室以后，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，所述二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)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(shù)據(jù)診斷；所述交換裝置分別與探針系統(tǒng)和閘板閥相連，用于觀察、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，用于更換和調整探針時，隔斷真空室和探針系統(tǒng)之間的真空環(huán)境；所述控制系統(tǒng)分別與一級傳動系統(tǒng)、二級傳動系統(tǒng)以及探針系統(tǒng)相連，用于對整個系統(tǒng)的快速進給、探針頭診斷數(shù)據(jù)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(tǒng)的核心控制單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的一級傳動系統(tǒng)，由步進電機、絲杠螺母副和直線導軌組成，用于推動二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)進入真空室指定位置。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的二級傳動系統(tǒng)，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(tǒng)的運動參數(shù)，用于驅動探針系統(tǒng)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(jù)權利要求1所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的探針系統(tǒng)，安裝在二級傳動系統(tǒng)中，和控制系統(tǒng)相連，由探針管、探針管護管、真空抽氣系統(tǒng)、長短兩根波紋管和探針頭組成，是安裝探針，實現(xiàn)探針數(shù)據(jù)采集功能的核心單元。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述的探針系統(tǒng)的長波紋管分別與真空抽氣系統(tǒng)和所述交換裝置相連，用于一級傳動系統(tǒng)運行時探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，保證探針系統(tǒng)內部真空；所述短波紋管分別與所述真空抽氣系統(tǒng)和二級傳動系統(tǒng)相連，實現(xiàn)二級傳動過程中探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，實現(xiàn)對所述探針系統(tǒng)的密封。
【文檔編號】G01D11/00GK103983292SQ201410186332
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】李波, 閆朝輝, 吳杰峰, 徐朝勝, 劉志宏 申請人:合肥聚能電物理高技術開發(fā)有限公司