[發明專利]一種抓取和釋放樣品托的真空機械手

有效

• 申請號: 201210160383.X
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103419205A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 郭曉東;顏世超;謝楠;單欣巖;郭陽;陸興華
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 蔡民軍

1.一種抓取和釋放樣品托(14)的真空機械手，包括夾持裝置(9)、傳送桿(10)和驅動裝置(11)，所述驅動裝置(11)安裝在所述傳送桿(10)的一端并驅動所述傳送桿(10)旋轉和沿旋轉軸線方向直線移動，所述夾持裝置(9)安裝在所述傳送桿(10)的另一端，所述樣品托(14)具有向外延伸的把柄(15)，所述把柄(15)具有柄頭(16)和柄頸(17)，其特征是，所述夾持裝置(9)包括外套筒(2)，所述外套筒(2)在一端固定連接所述傳送桿(10)并在另一端具有在特定角位讓柄頭(16)通過的限位開口(12)；可相對所述外套筒(2)旋轉地設于所述外套筒(2)內的夾持軸(3)，所述夾持軸(3)具有與所述限位開口(12)連通并與所述柄頭(16)大致互補的容槽(13)；至少有一部分進入所述容槽(13)內的偏壓機構(22)，所述偏壓機構(7)用于頂壓進入所述容槽(13)的所述柄頭(16)；以及設于所述夾持軸(3)內并能夠使所述夾持軸(3)相對所述外套筒(2)定位的定位機構(18)；在所述外套筒(2)相對所述夾持軸(3)旋轉至第一相對位置時，所述限位開口(12)與容槽(13)相對準，從而允許所述柄頭(16)的進出；在所述限位開口(12)與容槽(13)相對錯開的第二相對位置，所述柄頭(16)不能進入或退出所述容槽(13)。

2.根據權利要求1所述的真空機械手，其特征是，所述定位機構(18)包括位于夾持軸(3)的徑向孔中的定位彈簧(5)和抵靠在所述定位彈簧(5)末端的至少一個定位球(6)，所述定位球(6)在一側抵靠所述定位彈簧(5)并在另一側抵靠在所述外套筒(2)內并且能夠在所述外套筒(2)相對所述夾持軸(3)旋轉時滑動或滾動，所述外套筒(2)內部形成有定位坑(21)，在所述夾持軸(3)相對所述外套筒(2)旋轉至所述第一相對位置和所述第二相對位置時所述定位球(6)卡入所述定位坑(21)內。

3.根據權利要求2所述的真空機械手，其特征是，所述夾持軸(3)的徑向孔為通孔，所述定位機構(18)包括兩個分別置于所述定位彈簧(5)的兩端的所述定位球(6)以實現穩定的定位。

4.根據權利要求2或3所述的真空機械手，其特征是，所述外套筒(2)在所述柄頭(16)進入所述容槽(13)后旋轉時，在力的作用下所述樣品托(14)克服所述定位彈簧(5)的彈力并阻止所述夾持軸(3)跟隨所述外套筒(2)旋轉。

5.根據權利要求1所述的真空機械手，其特征是，所述柄頭(16)呈扁平狀，所述限位開口(12)被構造成與所述柄頭(16)形狀配合的扁平開口，所述容槽(13)被構造成所述柄頭(16)形狀配合的扁平槽。

6.根據權利要求1或5所述的真空機械手，其特征是，所述夾持軸(3)相對所述外套筒(2)旋轉的旋轉軸線始終經過所述限位開口(12)連通所述容槽(13)的部分。

7.根據權利要求1或2所述的真空機械手，其特征是，所述外套筒(2)在所述限位開口(12)附近的內壁上具有止擋部(20)，所述柄頭(16)在靠近所述柄頸(17)的一側具有肩臺(19)，所述偏壓機構(22)包括一端伸進所述容槽(13)的頂壓彈簧(7)以及設于所述頂壓彈簧(7)未伸進所述容槽(13)的一端的頂靠螺桿(8)。

8.根據權利要求7所述的真空機械手，其特征是，所述頂壓彈簧(7)與所述頂靠螺桿(8)設于夾持軸(3)內的軸向孔中，所述軸向孔在一端與所述容槽(13)部分地重合并在另一端的內壁上具有與所述頂靠螺桿(8)配合的螺紋，旋動所述頂靠螺桿(8)能夠使所述頂壓彈簧(7)移動從而調節所述頂壓彈簧(7)頂壓在所述把柄(16)上的彈力，在抓取所述樣品托(14)時所述肩臺(19)在該彈力的作用下抵靠所述止擋部(20)。

9.根據權利要求1或2所述的真空機械手，其特征是，所述夾持軸(3)與所述外套筒(2)通過軸承(4)相連接以減小所述夾持軸(3)相對所述外套筒(2)旋轉時的摩擦力。