解理装置的制作方法

1.本发明涉及解理设备技术领域，特别地涉及一种解理装置。


背景技术：

2.目前，解理技术是广泛应用在x射线光电子能谱仪、x射线衍射仪、扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱等科学仪器的样品制备上，由于有些样品在大气中进行解理会造成表面氧化、污染等可能，此外，暴露在大气中的样品同样可能由于分子的热运动导致原子表面重构等情况发生，多数解理过程是在高真空或超高真空环境下进行，或者置入低温环境中进行解理操作。市面上能够同时在高温、低温、相变温区等多种环境下进行解理的装置不多，而且受空间限制等要求，解理装置小巧、简便更易受到科研人员的青睐。
3.相关技术中小巧且简便的解理装置，一般通过移动样品托和其上的样品使得样品碰到刀口后实现撞击解理。然而，样品基底在移动的过程中样品托或样品基底可能出现脱落，这样会影响样品的解理。
4.以上也就是说，相关技术中的解理装置对样品进行解理时，存在样品托或样品基底从解理装置上脱落的问题。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中的问题，本技术提出了一种解理装置，解决了样品托或样品基底从解理装置上脱落的问题。
6.本发明的解理装置，解理装置用于对样品进行解理，样品包括样品基底和粘接在样品基底上的粘棒，解理装置包括：样品托组件，用于固定样品基底；撞击部，设置在样品托组件上，撞击部能够在样品托组件上运动；其中，撞击部能够撞击粘棒，以将粘棒从样品基底上敲掉。
7.在一个实施方式中，还包括限位部，限位部设置在样品托组件上，用于限定撞击部的运动位置。通过本实施方式，限位部具有限位功能，防止撞击部误转动到撞击位置撞击粘棒对其造成破坏。从而确保解理装置能够正确地使用，进而确保样品能够顺利地解理。
8.在一个实施方式中，撞击部包括：推杆，可转动地设置在样品托组件上；驱动组件，用于驱动推杆旋转；其中，限位部用于限定推杆的转动位置。通过本实施方式，利用驱动组件驱动推杆转动至撞击位置，从而实现对粘棒的撞击，进而确保粘棒能够从样品基底上脱落。最终确保解理装置能够对样品进行顺利地解理。
9.在一个实施方式中，驱动组件包括：固定块，固定在样品托组件上；压缩弹簧，设置在固定块和推杆之间；推杆与限位部抵接接触时，推杆将压缩弹簧按压在固定块上，压缩弹簧处于压缩状态。通过本实施方式，当压缩弹簧处于压缩状态，压缩弹簧会对推杆施加一个回弹力，这样推杆能够在回弹力的作用下发生转动，从而使其转动至撞击位置，进而实现对粘棒的撞击，以实现解理装置对样品的解理功能。另外，由于推杆与限位部抵接接触时，推杆将压缩弹簧按压在固定块上，压缩弹簧处于压缩状态。这样只要移动限位部使得限位部
与推杆不抵接，推杆就会在回弹力的作用下自动地旋转撞击粘棒以实现解理功能。从而实现了解理装置的半自动解理功能，进而提高了解理装置使用的便利性。
10.在一个实施方式中，驱动组件还包括弹力平衡垫，弹力平衡垫设置在压缩弹簧和推杆之间。通过本实施方式，弹力平衡垫能够使得推杆受力均匀，进而确保推杆能够稳定地旋转至撞击位置，进一步地提高了解理装置工作的稳定性和可靠性。
11.在一个实施方式中，驱动组件还包括调节杆，调节杆穿设在固定块上，压缩弹簧套设在调节杆上。通过本实施方式，调节杆用于安装压缩弹簧，同时调节杆还具有导向功能，能够确保压缩弹簧能够沿调节杆的轴向方向进行伸缩，从而确保推杆受力均匀，进而确保解理装置能够稳定地工作。另外，压缩弹簧能够沿固定的方向伸缩，这样能够延长压缩弹簧的使用寿命，从而节约了解理装置的安装和维护成本。
12.在一个实施方式中，限位部包括：挡杆，可转动地设置在样品托组件上；扭簧，一端与样品托组件连接，其另一端与挡杆抵触接触。
13.在一个实施方式中，限位部还包括限位块，限位块设置在样品托组件上，用于限定挡杆的转动位置。通过本实施方式，设置扭簧使得挡杆具有自动回复功能，即推杆完成对粘棒的撞击之后，转回至其初始位置时压缩弹簧处于压缩状态，挡杆能够在扭簧施加的回复力的作用下，快速地转动回复至其初始位置，以限定撞击部的转动位置，即将其限定在初始位置。从而实现了限位部的限位功能。
14.在一个实施方式中，样品托组件包括：底板，开设有滑槽；样品托，能够沿第一方向滑入滑槽内，样品托用于固定样品；下压板，设置在底板上，用于将样品托压紧在滑槽内。
15.在一个实施方式中，样品托组件还包括上压板，上压板设置在底板上，用于将下压板压紧在样品托上。通过本实施方式，设置上压板能够确保样品托更好地压紧固定在滑槽内。从而提高解理装置工作的稳定性和可靠性。
16.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
17.本发明提供的一种解理装置，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
18.1、通过旋转撞击部的方式撞击粘棒，以使粘棒从样品基底上敲击脱落。与相关技术中，通过整体移动样品托和其上的样品使得粘棒碰到刀口后从样品基底上脱落的方式相比，避免了样品基底在移动过程中样品托或样品基底脱落的问题。从而提高了解理装置工作的稳定性和可靠性。
19.2、同时由于压缩弹簧和扭簧每次操作时力度一致，所以粘棒在敲击后的掉落区域范围也精确，该装置解理完后有利于粘棒的回收。
附图说明
20.在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
21.图1显示了本发明的解理装置结构的立体结构示意图；
22.图2显示了图1中的解理装置的另一个角度的示意图(俯视视角)；
23.图3显示了图2中的a-a处的剖面示图；
24.图4显示了图1中的解理装置的另一个角度的示意图。
25.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
26.附图标记：
27.10、样品托组件；11、底板；111、滑槽；12、样品托；13、下压板；14、上压板；20、撞击部；21、推杆；211、调节杆；212、斜面刀口；213、限位螺母；22、驱动组件；221、固定块；222、压缩弹簧；223、弹力平衡垫；23、支撑柱；30、限位部；31、挡杆；311、斜把手；312、限位凸起；32、扭簧；33、限位块；34、螺纹连接件；100、样品；101、样品基底；102、粘棒。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
29.需要说明的是，本技术中的第一方向是指图2中解理装置的宽度方向，本技术中的解理装置用于对样品100进行解理，样品100包括样品基底101和粘接在样品基底101上的粘棒102。
30.需要说明的是，本技术中的解理装置与机械手爪配合使用，以实现解理装置对样品100的解理。
31.如图1至图4所示，本发明提供了一种解理装置，解理装置包括样品托组件10和撞击部20。其中，样品托组件10用于固定样品基底101，撞击部20部分可转动地设置在样品托组件10上。旋转撞击部20的可转动部分能够撞击粘棒102，以将粘棒102从样品基底101上敲掉。
32.上述设置中，通过旋转撞击部20的方式撞击粘棒102，以使粘棒102从样品基底101上敲击脱落。与相关技术中，通过整体移动样品托和其上的样品100使得粘棒102碰到刀口后从样品基底101上脱落的方式相比，避免了样品基底101在移动过程中样品托或样品基底101脱落的问题。从而提高了解理装置工作的稳定性和可靠性。
33.需要说明的是，撞击部20不限于可转动地设置在样品托组件10上，也可以设置成在样品托组件10上平移，也可以设置成在样品托组件10上既平移又转动。
34.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，解理装置还包括限位部30，限位部30设置在样品托组件10上，用于限定撞击部20的转动位置。
35.上述设置中，限位部30具有限位功能，防止撞击部20误转动到撞击位置撞击粘棒102对其造成破坏。从而确保解理装置能够正确地使用，进而确保样品100能够顺利地解理。
36.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，撞击部20包括推杆21和驱动组件22。其中，推杆21可转动地设置在样品托组件10上，驱动组件22用于驱动推杆21旋转。限位部30用于限定推杆21的转动位置。
37.上述设置中，利用驱动组件22驱动推杆21转动至撞击位置，从而实现对粘棒102的撞击，进而确保粘棒102能够从样品基底101上脱落。最终确保解理装置能够对样品100进行顺利地解理。
38.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，撞击部20还包括支撑柱23，支撑柱23设置在样品托组件10上，用于将推杆21转动连接在样品托组件10上。
39.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，驱动组件22包括固定块221和压缩弹簧222。固定块221固定在样品托组件10上，压缩弹簧222设置在固定块221和推杆21之间。推杆21与限位部30抵接接触时，推杆21将压缩弹簧222按压在固定块221上，压缩弹簧222处于压缩状态。
40.上述设置中，当压缩弹簧222处于压缩状态，压缩弹簧222会对推杆21施加一个回弹力，这样推杆21能够在回弹力的作用下发生转动，从而使其转动至撞击位置，进而实现对粘棒102的撞击，以实现解理装置对样品100的解理功能。另外，由于推杆21与限位部30抵接接触时，推杆21将压缩弹簧222按压在固定块221上，压缩弹簧222处于压缩状态。这样只要移动限位部30使得限位部30与推杆21不抵接，推杆21就会在回弹力的作用下自动地旋转撞击粘棒102以实现解理功能。从而实现了解理装置的半自动解理功能，进而提高了解理装置使用的便利性。
41.当然在本技术中未显示的替代实施例中，驱动组件22也可以设置成其他结构，比如采用驱动电机或者液压缸进行驱动。
42.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，驱动组件22还包括弹力平衡垫223，弹力平衡垫223设置在压缩弹簧222和推杆21之间。
43.上述设置中，弹力平衡垫223能够使得推杆21受力均匀，进而确保推杆21能够稳定地旋转至撞击位置，进一步地提高了解理装置工作的稳定性和可靠性。
44.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，驱动组件22还包括调节杆211，调节杆211穿设在固定块221上，压缩弹簧222套设在调节杆211上。
45.上述设置中，调节杆211用于安装压缩弹簧222，同时调节杆211还具有导向功能，能够确保压缩弹簧222能够沿调节杆211的轴向方向进行伸缩，从而确保推杆21受力均匀，进而确保解理装置能够稳定地工作。另外，压缩弹簧222能够沿固定的方向伸缩，这样能够延长压缩弹簧222的使用寿命，从而节约了解理装置的安装和维护成本。
46.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，调节杆211穿过推杆21端部的椭圆孔，与其间隙配合，调节杆211和压缩弹簧222同轴配合，调节杆211和限位螺母213通过螺纹连接。调节杆211和固定块221通过螺纹连接。
47.需要说明的是，调节杆211有两个功能，一是起到对推杆21的限位作用，通过调节杆211穿过推杆21的椭圆孔，限制推杆21只能沿着支撑柱23做旋转运动，防止推杆21的端部上下抖动，二是调节杆211有导向作用，通过和压缩弹簧222连接，使得压缩弹簧222沿着调节杆211的轴向方向运动，对压缩弹簧222起导向作用。同时调节杆211的端部有限位螺母213，当推杆21通过旋转运动旋转至指定位置后限位螺母213起到限位作用。
48.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，限位部30包括挡杆31和扭簧32。其中，挡杆31可转动地设置在样品托组件10上，扭簧32的一端与样品托组件10连接，其另一端与挡杆31抵触接触。
49.上述设置中，设置扭簧32使得挡杆31具有自动回复功能，即推杆21完成对粘棒102的撞击之后，转回至其初始位置时压缩弹簧222处于压缩状态，挡杆31能够在扭簧32施加的回复力的作用下，快速地转动回复至其初始位置，以限定撞击部20的转动位置，即将其限定在初始位置。从而实现了限位部30的限位功能。
50.需要说明的是，本技术中解理装置与机械手爪配合使用比较的便利，机械手爪只需顺时针进行旋转运动即可推动推杆21转动至其初始位置，通过顺时针转动即可推动挡杆31旋转至不与推杆21相抵接的位置。这样简化了机械手爪的操作，从而提高了样品100的解理效率。
51.具体地，在一个实施例中，扭簧32和压缩弹簧222每次工作时的力度一致，基本为
固定值，这样粘棒102在敲击后的掉落区域范围也精确，掉落的粘棒102基本集中掉落在该掉落区域内，不会发生四处散落的现象。这样解理装置解理完后有利于粘棒102后续的回收，从而提高了粘棒102的回收效率。
52.需要说明的是，随着扭簧32和压缩弹簧222使用累计频率的增加，扭簧32和压缩弹簧222变形时产生的弹性力会减弱，当减弱到一定程度时，可以对其进行更换，从而保证解理装置能够正常的工作。
53.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，限位部30还包括限位块33，限位块33设置在样品托组件10上，用于限定挡杆31的转动位置。
54.上述设置中，限位块33具有限位功能，这样确保挡杆31能够准确地转动回复至其初始位置，防止其因转动角度过大而偏离其初始位置，从而确保推杆21能够准确地被限定在其初始位置。进而确保解理装置能够正常地工作。
55.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，样品托组件10包括底板11、样品托12和下压板13。其中，底板11开设有滑槽111，样品托12能够沿第一方向滑入滑槽111内，样品托12用于固定样品100，下压板13设置在底板11上，用于将样品托12压紧在滑槽111内。
56.需要说明的是，下压板13可以采用弹簧片，这样确保样品托12能够确保在不拆卸下压板13的情况下，样品托12能够沿第一方向滑入滑槽111内，弹簧片变形产生回弹力，在回弹力的作用下压紧样品托12。下压板13通过螺纹紧固件，螺纹连接在底板11上。
57.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，样品托组件10还包括上压板14，上压板14设置在底板11上，用于将下压板13压紧在样品托12上。
58.上述设置中，设置上压板14能够确保样品托12更好地压紧固定在滑槽111内。从而提高解理装置工作的稳定性和可靠性。
59.需要说明的是，上压板14通过螺纹紧固件，螺纹连接在底板11上。上压板14与下压板13可以共用一个螺纹紧固件。
60.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，限位部30还包括螺纹连接件34，螺纹连接件34设置在底板11上，扭簧32套设在螺纹连接件34上。
61.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，螺纹连接件34包括连接螺栓和设置在其上的螺母。连接螺栓的一端螺纹连接在底板11上，挡杆31和螺母套设在连接螺栓的另一端上，挡杆31位于螺母的下方。
62.具体地，如图1至图4所示，在一个实施例中，支撑柱23包括连接螺栓和设置在其上的螺母。连接螺栓的一端从底板11的底部依次穿设出底板11和推杆21。螺母数量为两个，套设在连接螺栓上，推杆21设置在两个螺母之间，旋转两个螺母能够将推杆21固定在连接螺栓上。
63.下面阐述一下本技术中的解理装置的工作过程：
64.通过机械手爪将样品托12放到解理装置卡槽(滑槽111)内，然后通过推动挡杆31端部的斜把手311，使挡杆31做旋转运动，挡杆31上的限位凸起312远离推杆21端部后，推杆21沿着支撑柱23做旋转运动，然后推杆21瞬间接触到粘棒102时，推杆21上的斜面刀口212将粘棒102敲掉，粘棒102将样品基底101的表面进行解理，实现样品基底101的解理功能，并且在解理后样品托12可通过机械手爪拿走，当样品托12拿走后机械手爪可推动推杆21，使推杆21沿着原路旋转复位。同时限位块33可使挡杆31在扭簧的扭力下始终不能摆动到样品
托12的一侧，挡杆31在扭簧的作用下自动复位。
65.本技术的解理装置可在高温环境、常温环境、变温环境、低温环境等进行操作，可应用在高真空或超高真空环境下操作，使用简单，同时只需机械手爪在几乎同一自由度方向(旋转方向)上辅助进行操作即可实现反复使用，对机械手爪的操作要求低，该装置可在任意自由度方向进行解理，不受空间限制，该装置小巧，能够置于真空腔空间位置相对紧凑的地方，尤其对空间对限制要求或操作有要求的地方非常适合。
66.该装置的任意镜像方向、不同的材质变换等也都是在技术保护范围内，该装置不仅仅局限在材料表征及相关的领域，其他所有可能出现的技术领域都可以使用，保护范围可扩大到整个所有设备行业。
67.相关技术中解理设备的缺点主要有以下几方面：
68.1、采用胶带剥离解理在低温环境下可行性差；
69.2、采用敲击样品托，通过移动样品托使得样品碰到刀口后实现解理，此方法对样品基底在移动过程中样品托或样品基底会出现脱落或其他隐患，样品与刀口的距离太近。当样品基底表面被切削后，拿取样品托时对刚剥离的外表面容易造成二次伤害；
70.3、达到解理的目的同时，现有技术中解理装置多了一个移动杆，需要在真空腔体上开设至少一个接口，用于安装移动杆，解理方式需要介入真空腔内的工具较多，而且该装置在解理时不够稳定，在腔体内操作对人的操作要求高。
71.本发明的解理装置解决了以上问题，本发明的解理装置具有以下特点：
72.1、结构新颖，设置巧妙，通过压缩弹簧和扭簧的配合，实现解理过程的半自动化；
73.2、是通过移动几乎同一自由度方向的力可实现该装置的解理过程，需要外界辅助少，操作简单，可反复使用；
74.3、样品基底固定在底座上，解理过程中样品基底不出现移动；
75.4、由于压缩弹簧和扭簧每次操作时力度一致，所以粘棒102在敲击后的掉落区域范围也精确，该装置解理完后有利于粘棒102的回收。
76.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
77.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。