真空阀门自锁式启动闭合装置的制作方法

1.本发明涉及真空阀门技术领域，特别是涉及一种真空阀门自锁式启动闭合装置，该启动闭合装置可带动阀门开启或关闭，且阀门关闭时具有自锁功能。


背景技术：

2.晶圆、tft、mocvd、pecvd 、lcd玻璃基板在制程中常需于真空舱内进行，真空舱通常包含有一可开启/关闭的阀门，该阀门由启闭装置驱动动作，当阀门开启时加工物件可自阀门进出真空舱，加工物件送入真空舱后，则关闭阀门使真空舱呈现密封状态后，再进行抽气使真空舱内产生真空状态。对于阀门的开启或关闭，现有技术一般依靠气缸或油缸带动传动机构，传动机构带动阀门开启关闭，当阀门与真空舱密合后，为保持真空舱的气密效果，气压缸或油压缸需持续以气压或油压将阀门抵紧于真空舱，以防止阀门与真空舱失去密合。但机器经使用一段时间后，难免会出现磨损问题，尤其气缸或油缸容易因为管路问题而出现气压或油压不足，从而导致阀门与真空舱失去密合、无法维护真空状态。另一方面，依靠动力源带动传动机构，无法解决或者需要较大代价解决阀门要求的快速启动闭合与闭合动作要求动作幅度小减少颗粒产生之间的矛盾。公开日为2015年5月13日，公开号为cn 104612488a的中国专利文献公开了一种自锁式真空舱门启闭装置，主要包含一框架、一驱动缸、一线性滑轨、一阀门，该一驱动缸固定于该框架上，该一驱动缸与该阀门之间设有一连杆组，驱动缸将阀门水平向上推向真空舱门，而将该真空舱门加以密封。但该结构的阀门需要多段的连杆组结构和线性滑轨，不但结构复杂，而且并不能保证连杆组刚好处于死点位，会增加结构体积及成本且有真空舱突然失去真空密闭的风险。


技术实现要素：

3.本发明的目的为了解决现有技术的气缸或油缸容易因为管路问题而出现气压或油压不足，从而导致阀门与真空舱失去密合、无法维护真空状态及现有技术的真空舱门启闭装置结构复杂，成本高且存在真空舱可能突然失去真空密闭问题，提供一种自锁式真空舱门启动闭合装置，具有结构简单，阀门开启时加速打开，关闭时缓慢关闭，关闭后可稳定自锁的优点，防止阀门因驱动缸动力不足等因素而造成真空舱失去真空密闭的意外。
4.本发明为实现上述目的而采用的具体技术方案是，一种真空阀门自锁式启动闭合装置，包括：框架，所述框架包括边座、两侧框及边框，所述边座与两侧框及边框围合构成所述自锁式启动闭合装置的壳体；驱动缸，所述驱动缸设置于所述的边座上，驱动缸上设有驱动轴，驱动轴的伸出方向指向所述的边框；横杆，所述横杆固定在所述驱动轴的端部；旋转块，所述的旋转块整体呈三角形，旋转块上设有弧形通槽、第一铰接孔及第二铰接孔，第一铰接孔和第二铰接孔分别位于所述三角形的两个角部；弧形通槽的一端位于
所述三角形的另一个角部，弧形通槽的另一端位于所述第一铰接孔和第二铰接孔之间，所述横杆的一端可滑动地设置在所述的弧形通槽内；基座，所述基座设置在侧框的内侧，基座通过铰接轴与所述第一铰接孔铰接；连杆，所述连杆的一端通过铰接轴与所述第二铰接孔铰接；阀杆，所述阀杆的一端与所述连杆的另一端铰接，阀杆的另一端与阀门连接，驱动轴伸缩时，通过横杆带动旋转块绕基座转动，旋转块转动通过连杆及阀杆带动所述阀门开启或关闭；阀门关闭时，第一铰接孔与第二铰接孔之间的连线与连杆轴线及阀杆轴线在同一直线上。这样阀门的反作用力通过阀杆、连杆、旋转块以及基座直线传导至框架处，从而可以防止阀门的反推力导致阀门自动开启。
5.本发明采用连杆传动机构在阀门开启和阀门关闭两种位之间切换，利用连杆机构的死点夹紧特性，在阀门关闭位置自动产生锁紧力量，以抵消阀门的反作用，防止阀门因动力不足或消失等原因，而导致真空舱失去真空密封事故。另一方面，本发明采用连杆传动机构在阀门开启和阀门关闭两种位之间切换，利用连杆机构的急回特性，开启时加速打开，关闭时缓慢关闭，能很好满足气动闭合速度快，闭合动作幅度小的要求，同时通过更改弧形通槽的参数可变更启闭速度，且能保持阀门在连杆死点处夹紧。这样，本发明解决了现有技术的气缸或油缸容易因为管路问题而出现气压或油压不足，从而导致阀门与真空舱失去密合、无法维护真空状态及现有技术的真空舱门启动闭合装置结构复杂，成本高且存在真空舱可能突然失去真空密闭问题，本发明的自锁式真空舱门启动闭合装置，有结构简单，阀门开启时加速打开，关闭时缓慢关闭，关闭后可稳定自锁，可有效地防止阀门因驱动缸动力不足等因素而造成真空舱失去真空密闭的意外。
6.作为优选，框架为矩形结构，两侧框分别设于边座的两端处，所述的边框位于侧框相对于边座的另一侧，所述的驱动缸设置在两侧框之间的框架中心线上，所述的旋转块、基座，连杆及阀杆均为两件，在所述驱动轴的轴线两侧对称设置，所述阀杆的轴线与驱动轴的轴线平行。虽然单侧设置旋转块、基座，连杆及阀杆也能完成阀门的启闭操作，但对称结构具有受力均衡，阀门启闭更加灵活的优点。
7.作为优选，侧框靠近边框的一侧设有用于固定基座的腰形孔，所述边框靠近侧框的一端设有调节螺钉，所述调节螺钉的前端与基座抵接，侧框与基座之间设有限制基座滑动方向的导向机构。调节螺钉与腰形孔配合可活动改变基座与边框的距离，以适应不同的阀门尺寸，调整阀门的动作行程。导向机构用于限制基座的移动方向，避免基座位置调整时发生偏移而影响系统的正常工作。
8.作为优选，旋转块为平板状结构，所述的基座上设有耳板，耳板上设有轴孔，所述的基座通过耳板上的轴孔与所述旋转块铰接。
9.作为优选，弧形通槽的两侧槽壁上设有导向凸条，横杆的端部设有槽轮，槽轮上设有与导向凸条适配的凹槽，横杆的端部通过槽轮与弧形通槽滑动连接。在旋转块弧形通槽的两侧槽壁上设置导向凸条，可以对槽轮起到限位作用，避免槽轮在弧形通槽内出现卡滞。
10.作为优选，横杆与驱动轴的轴线垂直，横杆为工字形结构，横杆的中部与驱动轴的端部固定连接，横杆的两头设有避让槽，避让槽的宽度与旋转块的厚度相适配。工字形结构的横杆其中部用于与驱动轴的端部固定连接，横杆的两头的避让槽用于转动块转动时的避让，部分转动块可以进入避让槽，确保转动块转动灵活。
11.作为优选，连杆为双层结构，包括平行设置的第一连杆及第二连杆，第一连杆及第二连杆的一端分别铰接在旋转块的上下两侧，第一连杆及第二连杆的另一端分别铰接在阀杆的两侧，边座上设有阀杆孔，所述的阀杆可滑动的穿设在阀杆孔内。
12.作为优选，旋转块上嵌设有磁铁，所述磁铁位于第一铰接孔和第二铰接孔之间的外侧边上，基座上具有与所述磁铁相互吸引的铁磁区，阀门关闭时，所述磁铁与铁磁区靠近或抵接。虽然第一铰接孔与第二铰接孔之间的连线与连杆轴线及阀杆轴线在同一直线上在理论上可以使阀门的反作用力通过阀杆、连杆、旋转块以及基座直线传导至框架处，从而防止阀门的反推力导致阀门开启，但在工作场地存在振动等工况下，振动可能导致上述机构的锁紧逐渐松动，从而出现阀门的反推力导致阀门开启的情形，而本发明在旋转块上嵌设有磁铁，基座上设置与所述磁铁相互吸引的铁磁区，这样在阀门关闭时磁铁与铁磁区靠近或抵接而相互吸引，从而使旋转块的一侧与基座吸附，这种吸附不会对阀门的开启产生影响，但可以防止连杆锁紧机构因为振动等自动脱离锁紧状态的情形，因此可以大大提高系统闭锁的可靠性。
13.作为优选，框架为同质一体结构，所述驱动缸的活塞腔设置在边座内，所述的框架两面均设有盖板。同质一体结构的框架为可以提高框架的结构强度及加工精度，而驱动缸的活塞腔设置在边座内可以充分利用边座作为驱动缸的缸体，从而缩小体积，降低成本。
14.作为优选，阀门包括一门框，所述门框与边座的外侧面连接，门框内设有一平行于驱动轴轴线方向的滑动槽，滑动槽内可滑动地设有阀板，所述的阀板与阀杆连接，阀门的开口设置在滑动槽内，阀门关闭时，阀杆带动阀板封闭所述的开口。
15.本发明的有益效果是：1、当驱动缸驱动阀门至闭锁位置时，第一铰接孔与第二铰接孔的连线与连杆、阀杆轴线呈一直线排列，使得阀门产生的反作用力由阀杆、连杆、旋转块以及基座直线传导至框架处，以达到自动锁紧阀门的目的，免除驱动缸于阀门关闭位置时需额外动力锁紧的问题。
16.2、本发明更改弧形通槽的参数可变更启闭速度，且能保持阀门在连杆死点处夹紧。
17.3、本发明基座与边框间设有一调节螺钉，可活动改变基座与边框的距离，以适应不同的阀门尺寸，调整动作行程。
18.4、本发明的旋转块与基座通过磁铁增强阀门关闭位置的吸引力，可以防止连杆锁紧机构因为振动等自动脱离锁紧状态的情形，大大提高了系统的可靠性。
附图说明
19.图1是本发明启动闭合装置的一种立体结构示意图；图2是本发明启动闭合装置在阀门关闭状态的一种结构示意图；图3是本发明启动闭合装置在阀门关闭状态的一种局部立体分解图；图4是本发明启动闭合装置转动块与槽轮的一种结构示意图；图5是本发明启动闭合装置在阀门开启状态的一种结构示意图。
20.图中：10.框架，11.边座，12.侧框，13.边框，20.驱动缸，21.驱动轴，30.横杆，31.槽轮，32.避让槽，40.基座，41.调节螺钉，42.腰形孔，43.耳板，44.轴孔，50.旋转块，51.弧
形通槽，52.第一铰接孔，53.第二铰接孔，54.导向凸条，60.连杆，61.第一连杆，62.第二连杆，70.阀杆，71.阀杆孔，80.阀门，81.门框，82.阀板，83.滑动槽，84.开口。
具体实施方式
21.下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。
22.实施例1在图1所述的实施例1中，一种真空阀门自锁式启动闭合装置，包括：框架10，所述框架为同质一体的矩形结构，包括边座11、两侧框12及边框13，两侧框分别设于边座的两端处，边框位于侧框相对于边座的另一侧，所述边座与两侧框及边框围合构成所述自锁式启动闭合装置的壳体，框架两面均设有盖板（图中未画出）。
23.驱动缸20，所述驱动缸为气缸，设置于所述的边座上，驱动缸上设有驱动轴21，驱动轴的伸出方向指向所述的边框；所述的驱动缸设置在两侧框之间的框架中心线上，本实施例驱动缸的活塞腔设置在边座内，边座作为驱动缸的缸筒，驱动轴与驱动缸同轴；横杆30，所述的横杆与驱动轴的轴线垂直，横杆固定在所述驱动轴的伸出端端部，并通过螺母固定，横杆的端部设有槽轮31，横杆为工字形结构，横杆的中部与驱动轴的端部固定连接；旋转块50，所述的旋转块为平板状结构且整体呈三角形，旋转块上设有弧形通槽51、第一铰接孔52及第二铰接孔53，第一铰接孔和第二铰接孔分别位于所述三角形的两个角部；弧形通槽的一端位于所述三角形的另一个角部，弧形通槽的另一端位于所述第一铰接孔和第二铰接孔之间，所述横杆的一端可滑动地设置在所述的弧形通槽内；弧形通槽的两侧槽壁上设有导向凸条54，横杆的槽轮上设有与导向凸条适配的凹槽（见图4），横杆的端部通过槽轮与弧形通槽滑动连接；横杆的两头设有避让槽32，避让槽的宽度与旋转块的厚度相适配。
24.基座40，所述基座设置在侧框的内侧，基座通过铰接轴与所述第一铰接孔铰接；所述侧框靠近边框的一侧设有用于固定基座的腰形孔42，所述边框靠近侧框的一端设有调节螺钉41（见图2），所述调节螺钉的前端与基座抵接，侧框与基座之间设有限制基座滑动方向的导向机构；基座上设有耳板43，耳板上设有轴孔44，所述的基座通过耳板上的轴孔与所述旋转块铰接。
25.连杆60，所述连杆的一端通过铰接轴与所述第二铰接孔铰接，本实施例的连杆为双层结构，包括平行设置的第一连杆61及第二连杆62，第一连杆及第二连杆的一端分别铰接在旋转块的上下两侧；第一连杆及第二连杆的另一端分别铰接在阀杆的两侧；阀杆70，所述阀杆的一端与所述连杆的另一端铰接，阀杆的另一端与阀门80连接，边座上设有阀杆孔71，所述的阀杆可滑动的穿设在阀杆孔内。驱动轴伸缩时，通过横杆带动旋转块绕基座转动，旋转块转动通过连杆及阀杆带动所述阀门开启或关闭；阀门关闭时，第一铰接孔与第二铰接孔之间的连线与连杆轴线及阀杆轴线在同一直线上（见图3）。
26.阀门包括门框81（见图5），所述门框与边座的外侧面连接，门框内设有平行于驱动轴轴线方向的滑动槽83，滑动槽内可滑动地设有阀板82，所述的阀板与阀杆连接，阀门的开口84设置在滑动槽内，阀门关闭时，阀杆带动阀板封闭所述的开口。
27.本实施例的旋转块、基座，连杆及阀杆均为两件，在所述驱动轴的轴线两侧对称设置，所述阀杆的轴线与驱动轴的轴线平行。
28.实施例2实施例2的旋转块上嵌设有磁铁，所述磁铁位于第一铰接孔和第二铰接孔之间的外侧边上，基座上具有与所述磁铁相互吸引的铁磁区，（本实施例的基座采用钢材制作）阀门关闭时，所述磁铁与铁磁区靠近或抵接产生吸附力以避免在振动等工况下锁紧机构发生松动，其余和实施例1相同。
29.本发明的启动闭合装置工作过程如下，阀门开启时，驱动缸的驱动轴向边框方向伸出，通过横杆带动旋转块绕基座向边框一侧转动，旋转块转动拉动连杆向边框一侧移动，同时连杆带动阀杆向边框一侧移动并带动阀板在滑动槽内向边座一侧移动，进而使阀板离开阀门的开口，阀门呈开启状态（见图5）。
30.反之，阀门关闭时，驱动缸的驱动轴向边座方向缩回（见图1），通过横杆带动旋转块绕基座向边座一侧转动，旋转块转动推动连杆向边座一侧移动，同时连杆推动阀杆向边框座一侧移动并带动阀板在滑动槽内向远离边座一侧移动，进而使阀板覆盖阀门的开口，阀门呈关闭状态。当阀门呈关闭状态时，第一铰接孔与第二铰接孔之间的连线与连杆轴线及阀杆轴线在同一直线上，这样阀门的反作用力通过阀杆、连杆、旋转块以及基座直线传导至框架处，从而可以防止阀门的反推力导致阀门自动开启，防止阀门因驱动缸动力不足等因素而造成真空舱失去真空密闭的意外发生。
31.除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。