CN111850475B - 翻转装置和真空镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种翻转装置，包括：支撑架；承载结构和枢转轴，承载结构用于安装元器件，枢转轴包括第一枢转轴和第二枢转轴，承载结构通过第一枢转轴和第二枢转轴可转动地设置在支撑架上；驱动机构，驱动机构设置在支撑架上并位于第一枢转轴的位置处，驱动机构与第一枢转轴驱动连接，以驱动所承载结构翻转；制动机构，制动机构设置在支撑架上并位于第二枢转轴的位置处，当枢转轴的转动角加速度大于预设值时，制动机构的制动件运动，以限制第二枢转轴的转动，而对承载结构的翻转动作紧急制动。本发明解决了现有技术中的真空镀膜设备的盖板的翻转动作难于控制且无法有效制动而存在一定安全隐患的问题。
Description
技术领域
本发明涉及真空镀膜配套设备技术领域，具体而言，涉及一种用于对真空镀膜设备的真空腔室内的盖板进行翻转的翻转装置。
背景技术
真空镀膜设备的真空腔室内通常设置有盖板，盖板用于承载安装各种元器件，且为了保证真空镀膜设备的实用性，盖板的两侧表面上均需要安装元器件，为了便于元器件的安装，便需要盖板能够翻转。
但是现有技术中的真空镀膜设备的盖板的结构尺寸和重量较大，其在翻转过程中具有很大的转动惯量，一旦盖板失去控制，其在自身重力作用下快速翻转很容易误伤操作人员，因此，现有的真空镀膜设备存在一定的使用安全隐患；那么如何提供一种能够对真空镀膜设备的盖板的翻转动作进行有效控制，同时能够对盖板进行可靠制动的翻转装置便成了现有技术中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种翻转装置和真空镀膜设备，以解决现有技术中的真空镀膜设备的盖板的翻转动作难于控制且无法有效制动而存在一定安全隐患的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种翻转装置，包括：支撑架；承载结构和枢转轴，承载结构用于安装元器件，枢转轴包括第一枢转轴和第二枢转轴，承载结构通过第一枢转轴和第二枢转轴可转动地设置在支撑架上；驱动机构，驱动机构设置在支撑架上并位于第一枢转轴的位置处，驱动机构与第一枢转轴驱动连接，以驱动所承载结构翻转；制动机构，制动机构设置在支撑架上并位于第二枢转轴的位置处，当枢转轴的转动角加速度大于预设值时，制动机构的制动件运动，以限制第二枢转轴的转动，而对承载结构的翻转动作紧急制动。
进一步地，驱动机构包括驱动电机和行星齿轮组，其中，行星齿轮组包括：齿圈，齿圈与支撑架固定连接；太阳轮，太阳轮与第一枢转轴固定连接；行星齿轮，行星齿轮设置在齿圈内并同时与齿圈和太阳轮啮合，其中，驱动电机与行星齿轮驱动连接。
进一步地，行星齿轮为多个，多个行星齿轮绕太阳轮的周向间隔设置，驱动电机为多个，多个驱动电机与多个行星齿轮一一对应驱动连接。
进一步地，制动机构包括：第一传动齿轮，第一传动齿轮与第二枢转轴固定连接；第二传动齿轮和传动轴，第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合，第二传动齿轮通过传动轴可枢转地设置在支撑架上，且第二传动齿轮位于传动轴的第一端；棘轮组件，棘轮组件包括止动棘轮和主动棘轮，其中，止动棘轮与支撑架固定连接，止动棘轮的内周壁形成有绕其周向依次分布的多个棘齿槽，主动棘轮与传动轴连接并位于传动轴的第二端，主动棘轮可转动地设置在止动棘轮内，主动棘轮包括可移动设置的棘爪，棘爪作为制动件，当枢转轴的角加速度大于预设值时，棘爪在离心力的作用下向主动棘轮的周向外侧移动并选择性地与多个棘齿槽中的一个卡接配合，以限制主动棘轮、第二传动齿轮、第一传动齿轮和枢转轴的转动，而对承载结构的翻转动作紧急制动。
进一步地，主动棘轮包括棘轮盘、弹性伸缩件和棘爪，棘轮盘固定设置在传动轴的第二端，棘轮盘上形成有避让缺口，棘爪可移动地设置在避让缺口处并通过弹性伸缩件与棘轮盘连接。
进一步地，棘轮盘上形成有多个避让缺口，棘爪为多个，多个棘爪一一对应地设置在多个避让缺口处，且各棘爪通过一个弹性伸缩件与棘轮盘连接。
进一步地，第二传动齿轮为两个，两个第二传动齿轮分别位于在第一传动齿轮的径向的两侧，且两个第二传动齿轮一一对应地通过两个传动轴与两个棘轮组件连接，其中，两个棘轮组件的主动棘轮的棘齿槽的旋转设置方向相反。
进一步地，两个第二传动齿轮沿水平方向间隔设置在第一传动齿轮的径向的两侧。
进一步地，翻转装置还包括轴承座，第一枢转轴和第二枢转轴均通过一个轴承座与支撑架枢转连接，传动轴通过一个轴承座与支撑架枢转连接。
根据本发明的另一个方面，提供了一种真空镀膜设备，包括上述的翻转装置。
应用本发明的技术方案，提供了一种翻转装置，利用枢转轴将承载结构可转动地安装在支撑架上，从而使得承载结构能够以旋转的方式上下翻转，进而便于操作人员在承载结构的上表面和下表面上安装元器件。
此外，通过设置与枢转轴中的第一枢转轴驱动连接的驱动机构，能够有效地实现了对承载结构翻转动作的自动化控制，且有利于精确地控制承载结构的转动速度、转动角度和停止位置。
不仅如此，通过设置与枢转轴中的第二枢转轴制动配合的制动机构，制动机构能够在驱动机构功能失效的情况下对承载结构进行紧急制动；从而对操作人员提供了可靠的安全作业保证。具体而言，当驱动机构功能失效时，承载结构会在自身重力作用下瞬间拥有很大的转动角加速度，即具有较大的转动惯量，在此情况下，当枢转轴的转动角加速度大于预设值时，制动机构的制动件能够有效运动并作用于第二枢转轴，起到对第二枢转轴的止转作用，进而使得承载结构停止翻转，避免了承载结构在不受控制的情况下快速翻转而伤害到操作人员的状况发生，大大提高了操作人员在承载结构上安装元器件时的作业安装保证。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种可选实施例的翻转装置的俯视示意图；
图2示出了图1中的翻转装置的A-A处的主视剖视示意图；
图3示出了图1中的翻转装置的左视示意图；
图4示出了图1中的翻转装置的制动机构处的左视示意图；
图5示出了图1中的翻转装置的制动机构处的右视示意图；
图6示出了图5中的制动机构的一个棘轮组件和传动轴处于装配状态时的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、支撑架；20、承载结构；30、枢转轴；31、第一枢转轴；32、第二枢转轴；40、驱动机构；41、驱动电机；42、行星齿轮组；421、齿圈；422、太阳轮；423、行星齿轮；50、制动机构；51、第一传动齿轮；52、第二传动齿轮；53、传动轴；54、棘轮组件；541、止动棘轮；542、主动棘轮；543、棘齿槽；544、棘爪；545、棘轮盘；546、弹性伸缩件；547、避让缺口；60、轴承座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中的真空镀膜设备的盖板的翻转动作难于控制且无法有效制动而存在一定安全隐患的问题，本发明提供了一种翻转装置和真空镀膜设备，真空镀膜设备包括上述和下述的翻转装置。
如图1至图5所示，翻转装置包括支撑架10、承载结构20、枢转轴30、驱动机构40和制动机构50，承载结构20用于安装元器件，枢转轴30包括第一枢转轴31和第二枢转轴32，承载结构20通过第一枢转轴31和第二枢转轴32可转动地设置在支撑架10上，驱动机构40设置在支撑架10上并位于第一枢转轴31的位置处，驱动机构40与第一枢转轴31驱动连接，以驱动所承载结构20翻转，制动机构50设置在支撑架10上并位于第二枢转轴32的位置处，当枢转轴30的转动角加速度大于预设值时，制动机构50的制动件运动，以限制第二枢转轴32的转动，而对承载结构20的翻转动作紧急制动。
利用枢转轴30将承载结构20可转动地安装在支撑架10上，从而使得承载结构20能够以旋转的方式上下翻转，进而便于操作人员在承载结构20的上表面和下表面上安装元器件。
此外，通过设置与枢转轴30中的第一枢转轴31驱动连接的驱动机构40，能够有效地实现了对承载结构20翻转动作的自动化控制，且有利于精确地控制承载结构20的转动速度、转动角度和停止位置。
不仅如此，通过设置与枢转轴30中的第二枢转轴32制动配合的制动机构50，制动机构50能够在驱动机构40功能失效的情况下对承载结构20进行紧急制动；从而对操作人员提供了可靠的安全作业保证。具体而言，当驱动机构40功能失效时，承载结构20会在自身重力作用下瞬间拥有很大的转动角加速度，即具有较大的转动惯量，在此情况下，当枢转轴30的转动角加速度大于预设值时，制动机构50的制动件能够有效运动并作用于第二枢转轴32，起到对第二枢转轴32的止转作用，进而使得承载结构20停止翻转，避免了承载结构20在不受控制的情况下快速翻转而伤害到操作人员的状况发生，大大提高了操作人员在承载结构20上安装元器件时的作业安装保证。
需要说明的是，作为与上述的包括第一枢转轴31和第二枢转轴32的枢转轴30的结构形式一个相近的实施例，枢转轴30为一根，枢转轴30的两端分别凸出于承载结构20的相对两侧的表面以形成枢接端，两个枢接端的作用与第一枢转轴31和第二枢转轴32相同，该实施例也在本申请的保护范围内。
如图1至图3所示，驱动机构40包括驱动电机41和行星齿轮组42，其中，行星齿轮组42包括齿圈421、太阳轮422和行星齿轮423，齿圈421与支撑架10固定连接，太阳轮422与第一枢转轴31固定连接，行星齿轮423设置在齿圈421内并同时与齿圈421和太阳轮422啮合，其中，驱动电机41与行星齿轮423驱动连接。这样，驱动电机41能够驱动行星齿轮423转动，齿圈421与支撑架10固定连接不会转动，因此，行星齿轮423以及驱动电机41在转动齿圈421内转动的同时还会驱动太阳轮422转动，太阳轮422的转动便能够为承载结构20提供转动力矩，驱动承载结构20沿第一旋转方向或与第一旋转方向相反的第二旋转方向转动，以实现承载结构20的可靠翻转。
为了达到驱动承载结构20稳定翻转的效果，可选地，行星齿轮423为多个，多个行星齿轮423绕太阳轮422的周向间隔设置，驱动电机41为多个，多个驱动电机41与多个行星齿轮423一一对应驱动连接。需要说明的是，多个行星齿轮423的绕太阳轮422的周向同步转动且转速相同。
在本申请的图示实施例中，行星齿轮423和驱动电机41为一一对应驱动连接的两个。这样，在实现驱动承载结构20稳定翻转的同时，能够有效地控制翻转装置的整体成本。
如图4至图6所示，制动机构50包括第一传动齿轮51、第二传动齿轮52、传动轴53和棘轮组件54，第一传动齿轮51与第二枢转轴32固定连接，第二传动齿轮52与第一传动齿轮51啮合，第二传动齿轮52通过传动轴53可枢转地设置在支撑架10上，且第二传动齿轮52位于传动轴53的第一端，棘轮组件54包括止动棘轮541和主动棘轮542，其中，止动棘轮541与支撑架10固定连接，止动棘轮541的内周壁形成有绕其周向依次分布的多个棘齿槽543，主动棘轮542与传动轴53连接并位于传动轴53的第二端，主动棘轮542可转动地设置在止动棘轮541内，主动棘轮542包括可移动设置的棘爪544，棘爪544作为制动件，当枢转轴30的角加速度大于预设值时，棘爪544在离心力的作用下向主动棘轮542的周向外侧移动并选择性地与多个棘齿槽543中的一个卡接配合，以限制主动棘轮542、第二传动齿轮52、第一传动齿轮51和枢转轴30的转动，而对承载结构20的翻转动作紧急制动。
需要说明的是，当承载结构20正常翻转时，承载结构20的转动会通过第二枢转轴32带动第一传动齿轮51同步转动，第一传动齿轮51与第二传动齿轮52啮合而带动第二传动齿轮52转动，第二传动齿轮52则通过传动轴53带动棘轮组件54同步转动；而当驱动机构40功能失效的紧急情况下，驱动机构40的驱动轴会与行星齿轮423的驱动连接失效，此时，承载结构20会在自身重力作用下瞬间拥有很大的转动角加速度，即具有较大的转动惯量，此转动惯量会依次通过第二枢转轴32、第一传动齿轮51、第二传动齿轮52传递至棘轮组件54，棘轮组件54具有较大转动惯量的情况下，棘轮组件54的主动棘轮542的棘爪544在离心力的作用下向主动棘轮542的周向外侧移动并选择性地与止动棘轮541的多个棘齿槽543中的一个卡接配合，从而止动棘轮541起到对主动棘轮542的转动限制作用，主动棘轮542会通过传动轴53同步限制第二传动齿轮52、第一传动齿轮51和第二枢转轴32的转动，进而使得承载结构20停止翻转动作。
具体而言，如图6所示，主动棘轮542包括棘轮盘545、弹性伸缩件546和棘爪544，棘轮盘545固定设置在传动轴53的第二端，棘轮盘545上形成有避让缺口547，棘爪544可移动地设置在避让缺口547处并通过弹性伸缩件546与棘轮盘545连接。
可选地，棘爪544通过销轴与棘轮盘545连接。
为了提高制动机构50对承载结构20的翻转制动效果，棘轮盘545上形成有多个避让缺口547，棘爪544为多个，多个棘爪544一一对应地设置在多个避让缺口547处，且各棘爪544通过一个弹性伸缩件546与棘轮盘545连接。
可选地，弹性伸缩件546为拉簧。这样不仅可以控制制动机构50的成本，提升翻转装置的经济性，而且使得制动机构50的构造简单，便于装配。
如图5所示，第二传动齿轮52为两个，两个第二传动齿轮52分别位于在第一传动齿轮51的径向的两侧，且两个第二传动齿轮52一一对应地通过两个传动轴53与两个棘轮组件54连接，其中，两个棘轮组件54的主动棘轮542的棘齿槽543的旋转设置方向相反。这样，两个棘轮组件54分别在承载结构20沿第一旋转方向和第二旋转方向转动时，起到对承载结构20的制动作用。
如图4所示，两个第二传动齿轮52沿水平方向间隔设置在第一传动齿轮51的径向的两侧。这样，便于对两个第二传动齿轮52以及两个棘轮组件54的安装。
如图1、图3和图6所示，翻转装置还包括轴承座60，第一枢转轴31和第二枢转轴32均通过一个轴承座60与支撑架10枢转连接，传动轴53通过一个轴承座60与支撑架10枢转连接。这样，确保了第一枢转轴31、第二枢转轴32以及传动轴53的转动可靠性。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种翻转装置，其特征在于，
包括：
支撑架(10)；
承载结构(20)和枢转轴(30)，所述承载结构(20)用于安装元器件，所述枢转轴(30)包括第一枢转轴(31)和第二枢转轴(32)，所述承载结构(20)通过所述第一枢转轴(31)和所述第二枢转轴(32)可转动地设置在所述支撑架(10)上；
驱动机构(40)，所述驱动机构(40)设置在所述支撑架(10)上并位于所述第一枢转轴(31)的位置处，所述驱动机构(40)与所述第一枢转轴(31)驱动连接，以驱动所承载结构(20)翻转；
制动机构(50)，所述制动机构(50)设置在所述支撑架(10)上并位于所述第二枢转轴(32)的位置处，当所述枢转轴(30)的转动角加速度大于预设值时，所述制动机构(50)的制动件运动，以限制所述第二枢转轴(32)的转动，而对所述承载结构(20)的翻转动作紧急制动；
所述驱动机构(40)包括驱动电机(41)和行星齿轮组(42)，其中，所述行星齿轮组(42)包括：
齿圈(421)，所述齿圈(421)与所述支撑架(10)固定连接；
太阳轮(422)，所述太阳轮(422)与所述第一枢转轴(31)固定连接；
行星齿轮(423)，所述行星齿轮(423)设置在所述齿圈(421)内并同时与所述齿圈(421)和所述太阳轮(422)啮合，其中，所述驱动电机(41)与所述行星齿轮(423)驱动连接；
所述制动机构(50)包括：
第一传动齿轮(51)，所述第一传动齿轮(51)与所述第二枢转轴(32)固定连接；
第二传动齿轮(52)和传动轴(53)，所述第二传动齿轮(52)与所述第一传动齿轮(51)啮合，所述第二传动齿轮(52)通过所述传动轴(53)可枢转地设置在所述支撑架(10)上，且所述第二传动齿轮(52)位于所述传动轴(53)的第一端；
棘轮组件(54)，所述棘轮组件(54)包括止动棘轮(541)和主动棘轮(542)，其中，所述止动棘轮(541)与所述支撑架(10)固定连接，所述止动棘轮(541)的内周壁形成有绕其周向依次分布的多个棘齿槽(543)，所述主动棘轮(542)与所述传动轴(53)连接并位于所述传动轴(53)的第二端，所述主动棘轮(542)可转动地设置在所述止动棘轮(541)内，所述主动棘轮(542)包括可移动设置的棘爪(544)，所述棘爪(544)作为所述制动件，当所述枢转轴(30)的角加速度大于预设值时，所述棘爪(544)在离心力的作用下向所述主动棘轮(542)的周向外侧移动并选择性地与所述多个棘齿槽(543)中的一个卡接配合，以限制所述主动棘轮(542)、所述第二传动齿轮(52)、所述第一传动齿轮(51)和所述枢转轴(30)的转动，而对所述承载结构(20)的翻转动作紧急制动。
2.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，
所述行星齿轮(423)为多个，所述多个行星齿轮(423)绕所述太阳轮(422)的周向间隔设置，所述驱动电机(41)为多个，所述多个驱动电机(41)与所述多个行星齿轮(423)一一对应驱动连接。
3.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，
所述主动棘轮(542)包括棘轮盘(545)、弹性伸缩件(546)和所述棘爪(544)，所述棘轮盘(545)固定设置在所述传动轴(53)的第二端，所述棘轮盘(545)上形成有避让缺口(547)，所述棘爪(544)可移动地设置在所述避让缺口(547)处并通过所述弹性伸缩件(546)与所述棘轮盘(545)连接。
4.根据权利要求3所述的翻转装置，其特征在于，
所述棘轮盘(545)上形成有多个避让缺口(547)，所述棘爪(544)为多个，所述多个棘爪(544)一一对应地设置在所述多个避让缺口(547)处，且各所述棘爪(544)通过一个所述弹性伸缩件(546)与所述棘轮盘(545)连接。
5.根据权利要求1、3至4中任一项所述的翻转装置，其特征在于，
所述第二传动齿轮(52)为两个，所述两个第二传动齿轮(52)分别位于在所述第一传动齿轮(51)的径向的两侧，且所述两个第二传动齿轮(52)一一对应地通过两个所述传动轴(53)与两个所述棘轮组件(54)连接，其中，两个所述棘轮组件(54)的主动棘轮(542)的棘齿槽(543)的旋转设置方向相反。
6.根据权利要求5所述的翻转装置，其特征在于，
所述两个第二传动齿轮(52)沿水平方向间隔设置在所述第一传动齿轮(51)的径向的两侧。
7.根据权利要求1所述的翻转装置，其特征在于，
所述翻转装置还包括轴承座(60)，所述第一枢转轴(31)和所述第二枢转轴(32)均通过一个所述轴承座(60)与所述支撑架(10)枢转连接，所述传动轴(53)通过一个所述轴承座(60)与所述支撑架(10)枢转连接。
8.一种真空镀膜设备，其特征在于，
包括权利要求1至7中任一项所述的翻转装置。
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|---|---|---|---|
| CN201910351135.5A Active CN111850475B (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 翻转装置和真空镀膜设备 |
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| CN (1) | CN111850475B (zh) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112877667B (zh) * | 2021-01-11 | 2022-11-25 | 安徽工业大学 | 一种真空镀膜中样品翻转装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB631361A (en) * | 1946-06-06 | 1949-11-01 | Aron Kolko | Automatically variable speed transmission gear |
| GB856620A (en) * | 1956-05-25 | 1960-12-21 | Aspro Nicholas Ltd | Improvements in and relating to package fabricating machines |
| JP2011063845A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Fujifilm Corp | ワーク反転ユニット |
| DE102011083934A1 (de) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Induflex Robert Morgan, E.K. | Einrichtung zum Transport eines Behältnisses, vorzugsweise einer Pre-Form |
| WO2015096820A1 (zh) * | 2013-12-29 | 2015-07-02 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 工艺腔室以及半导体加工设备 |
-
2019
- 2019-04-28 CN CN201910351135.5A patent/CN111850475B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB631361A (en) * | 1946-06-06 | 1949-11-01 | Aron Kolko | Automatically variable speed transmission gear |
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|---|---|
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