一種快動探針二級傳動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型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(jìn)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(jìn)入等離子體邊界；交換裝置用于維護(hù)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(jìn)行自動化控制。本實(shí)用新型能夠通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速和自動控制，在不影響其他窗口診斷的情況下，實(shí)現(xiàn)探針頭的維護(hù)，是托克馬克裝置較為理想的診斷系統(tǒng)。
【專利說明】一種快動探針二級傳動系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種托克馬克實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，具體就是一種快動探針二級傳動系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] EAST托克馬克裝置是國際大科學(xué)工程項(xiàng)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(shí)驗(yàn)要求的不斷提高，需要探針頭進(jìn)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(jìn)行維護(hù) 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(shí)驗(yàn) 要求。因此，需要設(shè)計(jì)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(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)探 針運(yùn)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(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種快動探針二級傳動系 統(tǒng)，所述裝置根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的不同，實(shí)現(xiàn)探針的快速進(jìn)給和快速退回，可以對進(jìn)給速度和進(jìn) 給量進(jìn)行自動控制，同時(shí)能夠在不影響其他窗口診斷的情況下，實(shí)現(xiàn)對探針的更換和調(diào)整。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -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-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(dāng)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(yùn)動；當(dāng)二級傳動系統(tǒng)帶動探針系 統(tǒng)進(jìn)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(jìn)，探針頭進(jìn)入真空室等離子體邊界位置進(jìn)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(diào)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(diào)整探針時(shí)，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(jìn)給、探針頭診斷 數(shù)據(jù)紀(jì)錄和處理等進(jìn)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。
[0006] 所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于：所述的一級傳動系統(tǒng)，由步進(jìn)電 機(jī)、絲杠螺母副和直線導(dǎo)軌組成，用于推動二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)進(jìn)入真空室指定位 置。
[0007] 所述的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其特征在于：所述的二級傳動系統(tǒng)，由伺服 電機(jī)和直線導(dǎo)軌組成，通過伺服電機(jī)預(yù)設(shè)的運(yùn)動曲線控制程序控制二級傳動系統(tǒng)的運(yùn)動參 數(shù)，用于驅(qū)動探針系統(tǒng)按照設(shè)定的運(yùn)動曲線進(jìn)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(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(hù)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(shí)現(xiàn)探針數(shù)據(jù)采集功能的核心單元。
[0009] 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(yùn)行時(shí)探針系統(tǒng)的伸長和壓 縮，保證探針系統(tǒng)內(nèi)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(shí)現(xiàn)二級傳動過程中探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，實(shí)現(xiàn)對所述探針系統(tǒng)的密封。
[0010] 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(nèi)部抽真
[0011] 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)
[0012] 各個快進(jìn)、退回動作，實(shí)現(xiàn)快動探針的遠(yuǎn)程控制和自動控制。
[0013] 在實(shí)驗(yàn)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(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動絲杠轉(zhuǎn)動帶動二級傳動系統(tǒng)向前快速進(jìn)給，探針系統(tǒng)在二級傳動系統(tǒng)帶動下從真空室窗 口進(jìn)入真空室指定位置；當(dāng)一級傳動系統(tǒng)進(jìn)入等待位置時(shí)，碰觸位置開關(guān)向控制系統(tǒng)發(fā)出 反饋信號，控制系統(tǒng)向伺服電機(jī)發(fā)出信號，驅(qū)動二級傳動系統(tǒng)并帶動探針系統(tǒng)向前快速進(jìn) 給，探針頭由真空室指定位置進(jìn)入等離子體邊界，測試邊界產(chǎn)物相關(guān)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?jì)算機(jī)中進(jìn)行分析、處理和紀(jì)錄；對于二級傳動系統(tǒng)，預(yù)先設(shè)定二 級傳動系統(tǒng)的運(yùn)動曲線通過外圍計(jì)算機(jī)設(shè)置完成并導(dǎo)入伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，運(yùn)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(shí)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(dāng)需要對探針頭進(jìn)行更換和調(diào)整時(shí)，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(jìn)行 更換和調(diào)整等操作。重新測試前，關(guān)閉更換裝置所有窗口，同時(shí)通過真空抽氣閥對系統(tǒng)進(jìn)行 抽真空，當(dāng)內(nèi)部真空度與真空室一致后，打開閘板閥，實(shí)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。
[0014] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0015] 本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊，自動化程度高，維護(hù)方便，造型美觀，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種快動探針二級傳動系統(tǒng)示意圖。
[0017] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)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。
[0018] 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)；
[0019] 圖2中：8.長波紋管、9.短波紋管、10.真空抽氣系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新特點(diǎn)、實(shí)施手段、功能原理和達(dá)成目的更容易理 解，下面結(jié)合具體實(shí)施例和示意圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型：
[0021] 參見附圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種快動探針二級傳動系統(tǒng)，其中包括
[0022] -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)1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(dāng)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(yùn)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(dāng)系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)3進(jìn)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(jìn)給，探針 頭進(jìn)入真空室6等離子體邊界位置進(jìn)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(diào)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(diào)整探針時(shí)，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(jìn)給、探針頭診斷數(shù)據(jù)紀(jì)錄和處理等進(jìn)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。
[0023] 參見附圖2,本實(shí)用新型實(shí)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(yùn)行時(shí)探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，保證探針系統(tǒng)內(nèi)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(shí)現(xiàn)二級傳動過 程中探針系統(tǒng)3的伸長和壓縮，實(shí)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(jìn)行抽真空。
[0024] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員 應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化 和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍 由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 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)、-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-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(dāng)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(yùn)動；當(dāng)二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng) 進(jìn)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(jìn)，探針頭進(jìn)入真空室等離子體邊界位置進(jìn)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(diào)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(diào)整探針時(shí)，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(jìn)給、探針頭診斷 數(shù)據(jù)紀(jì)錄和處理等進(jìn)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(quán)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(jìn)電機(jī)、絲杠螺母副和直線導(dǎo)軌組成，用于推動二級傳動系統(tǒng)帶動探針系統(tǒng)進(jìn)入 真空室指定位置。
3. 根據(jù)權(quán)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(jī)和直線導(dǎo)軌組成，通過伺服電機(jī)預(yù)設(shè)的運(yùn)動曲線控制程序控制二級傳動 系統(tǒng)的運(yùn)動參數(shù)，用于驅(qū)動探針系統(tǒng)按照設(shè)定的運(yùn)動曲線進(jìn)入和退出真空室中等離子體邊 界。
4. 根據(jù)權(quán)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(hù)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(shí)現(xiàn)探針數(shù)據(jù)采集功能的核心單元。
5. 根據(jù)權(quán)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(yùn)行時(shí)探針 系統(tǒng)的伸長和壓縮，保證探針系統(tǒng)內(nèi)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(shí)現(xiàn)二級傳動過程中探針系統(tǒng)的伸長和壓縮，實(shí)現(xiàn)對所述探針系統(tǒng)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(yōu)先權(quán)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(shù)開發(fā)有限公司