一种样品搬运机构的制作方法

本实用新型属于超高真空样品传递技术领域，具体涉及一种样品搬运机构。

背景技术：

扫描隧道显微镜(scanningtunnelingmicroscope，stm)拥有纳米微加工、原子分辨率、原子搬运等共同的功能性特征，是材料科学、生命科学、表面科学等纳米技术领域的重要仪器。分子束外延/角分辨光电子能谱的集成系统(mbe/arpes)由于其可以解决在材料生长、器件工艺环节、测试分析过程中由于在样品转移过程中导致的杂质污染等问题，以及可实现原位生长原位测试的独特的优势而应用越来越广泛。配合扫描隧道谱，则可以得到表面电子结构信息，如电荷密度波、能隙结构等。所以在新材料研究中，使用包括stm在内的联合系统，以进行样品的原位生长和原位多重表征测试手段，越来越受到重视。

由于不同的stm，其样品台的构造不同，样品传递方式也不同。样品传递主要包括样品固定和抓取，不同超真空系统的固定和抓取方式不同，限制了各系统之间对不同stm进行样品传递的通用性。为解决不同stm之间样品传递的通用性，需要开发一种通用的样品搬运机构。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本实用新型旨在提供一种结构简单、操作方便、能在超高真空状态下对不同类型stm进行样品互换的样品搬运机构。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：一种样品搬运机构，其包括样品台、样品台底座、抓手，样品台可与样品台底座及抓手连接；所述样品台包括用于放置样品的平台和与平台底面固定连接的支架，所述支架由若干弹片围成，所述若干弹片内部设有一圈向外凸起的凹槽；所述样品台底座上设有可插入支架的柱体，柱体上设有与凹槽相配合的凸台，柱体插入支架后，柱体外表面与弹片内表面接触，凸台与凹槽扣合；所述抓手包括机械手前爪、连接杆、连接轴、抓放轴、抓手外套，一对连接杆一端通过连接轴与抓放轴连接，另一端与一对机械手前爪连接，机械手前爪固定在抓手外套上，抓放轴设置在抓手外套内，可通过控制抓放轴的移动带动机械手前爪的张合抓取样品台，将样品台套入或拔出样品台底座。

所述平台上设有用于固定样品的多个螺纹孔。

所述支架由若干弹片围成圆形或由若干弹片围成方形。

所述凸台沿柱体周边连续分布或沿柱体周边断续分布。

所述弹片材料选用铍青铜或不锈钢金属。

本实用新型的样品搬运机构，结构简单，构思巧妙，其样品台与样品台底座采用分体式结构，样品台与样品台底座的连接采用带有凹槽的弹片与带有凸台的柱体进行插接扣合，以保证样品台与样品台底座的固定。利用这种通用的样品搬运机构，解决了不同stm之间样品传递的技术难题。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型结构简单，操作方便，只通过一个简单操作即可实现样品的传递。

2、本实用新型具有通用性，可在不同超真空系统间进行样品的相互传递。

附图说明

图1是本实用新型样品搬运机构结构示意图。

图2是图1中样品台结构示意图。

图3是图1中样品台底座结构a示意图。

图4是本实用新型的样品台与抓手连接示意图。

图5是图4中抓手结构示意图。

图6是图1中样品台底座结构b示意图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的实施例。

实施例1：

参见图1至图5，本实用新型实施例的样品搬运机构，其结构包括：样品台1、样品台底座2、抓手3；样品台1包括用于放置样品的平台1-1和由若干弹片1-3围成的圆形支架，平台上设有若干螺孔1-2，用于固定样品。也可将样品直接粘在平台上。圆形支架与平台底面固定连接。若干弹片内部设有一圈向外凸起的凹槽1-4，考虑弹性和强度，弹片材料选用铍青铜（becu）或不锈钢等金属；样品台底座2上设有可插入圆形支架的柱体2-1，柱体2-1上设有与凹槽1-4相配合的整圈凸台2-1a。柱体插入圆形支架后，柱体外表面与弹片内表面接触，凸台2-1a与凹槽1-4扣合，保证了样品台在样品台底座的固定；抓手3包括机械手前爪3-1、连接杆3-2、连接轴3-3、抓放轴3-4、抓手外套3-5。一对连接杆一端通过连接轴与抓放轴连接，另一端分别与一对机械手前爪连接，一对机械手前爪分别固定在抓手外套两侧，抓放轴设置在抓手外套内，可通过磁耦合机械手控制抓放轴的移动来带动机械手的张合从而抓取样品台，将样品台套入或拔出样品台底座。

样品台的传递：抓手抓取样品台后，直接将圆形支架套入样品台底座中，圆形支架的弹片接触到样品台底座的凸台后张开，当弹片的凹槽与样品台底座的凸台扣合后，完成样品台在样品台底座的固定。

样品台的拆卸：抓手抓取样品台后，直接将圆形支架从样品台底座上拔出，圆形支架的弹片被样品台底座的凸台挤压后张开，完成样品台从样品台底座上的拆卸。

实际运用中，将样品台存放在便携式样品搬运系统中，通过阀门将便携式样品搬运系统和其他超真空腔室连接，即可通过机械手将装有样品的样品台传递到其他真空腔室内事先准备好的样品台底座上，或从样品台底座上将样品台取走，完成不同超真空系统之间的样品传递。

实施例2：

参见图6，在样品台底座2的柱体2-1上设置一圈非连续分布的凸台2-1b，凸台2-1b与凹槽1-4扣合。其它内容同实施例1。

以上内容是结合优选技术方案对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种样品搬运机构，其特征在于：其包括样品台、样品台底座、抓手，样品台可与样品台底座及抓手连接；所述样品台包括用于放置样品的平台和与平台底面固定连接的支架，所述支架由若干弹片围成，所述若干弹片内部设有一圈向外凸起的凹槽；所述样品台底座上设有可插入支架的柱体，柱体上设有与凹槽相配合的凸台，柱体插入支架时，柱体外表面与弹片内表面接触，凸台与凹槽扣合；所述抓手包括机械手前爪、连接杆、连接轴、抓放轴、抓手外套，一对连接杆一端通过连接轴与抓放轴连接，另一端与一对机械手前爪连接，机械手前爪固定在抓手外套上，抓放轴设置在抓手外套内，可通过控制抓放轴的移动带动机械手前爪的张合抓取样品台，将样品台套入或拔出样品台底座。

2.根据权利要求1所述的一种样品搬运机构，其特征在于：所述平台上设有用于固定样品的螺纹孔。

3.根据权利要求2所述的一种样品搬运机构，其特征在于：所述支架由若干弹片围成圆形或由若干弹片围成方形。

4.根据权利要求3所述的一种样品搬运机构，其特征在于：所述凸台沿柱体周边连续分布或沿柱体周边断续分布。

5.根据权利要求1~4任一所述的一种样品搬运机构，其特征在于：所述弹片材料选用铍青铜或不锈钢金属。

技术总结
本实用新型提供一种样品搬运机构，属于超高真空样品传递技术领域，该搬运机构包括样品台、样品底座、抓手。样品台包括用于放置样品的平台和与平台底面固定连接的支架，支架由若干弹片围成圆形或方形，若干弹片内部设有一圈向外凸起的凹槽，样品底座上设有可插入支架的柱体，柱体上设有沿周边与凹槽相配合的连续或断续分布的凸台，柱体插入支架时，柱体外表面与弹片内表面接触，凸台与凹槽扣合。抓手用于抓放样品台，将样品台套入或拔出样品台底座。本实用新型结构简单，操作方便，其样品台与样品台底座采用分体式结构，样品台与样品台底座的连接采用若干弹片插接扣合方式，利用这种通用的样品搬运机构，可在不同超真空系统间进行样品的相互传递。

技术研发人员：郭方准;石晓倩
受保护的技术使用者：大连齐维科技发展有限公司
技术研发日：2019.12.02
技术公布日：2020.08.21