本實用新型專利技術(shù)公開了一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置包括夾持及換位系統(tǒng)、換位裝卡工作臺和視覺檢測系統(tǒng)，所述視覺檢測系統(tǒng)包括設(shè)有顯微放大鏡頭的CCD相機、光源和計算機；所述換位裝卡工作臺包括相對的左側(cè)移動平臺和右側(cè)固定平臺，所述右側(cè)固定平臺與微球加工機床的裝卡單元結(jié)構(gòu)相同，兩平臺上設(shè)有同軸相對的V型槽，各安裝一快速夾具；所述夾持及換位系統(tǒng)包括真空抽氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)相同的左夾持器和右夾持器。本實用新型專利技術(shù)能夠保證微球的軸向定位精度，能夠保證微球裝卡后，微球中心位置具有較高精度，并且能夠保證微球從裝夾定位系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到加工機床系統(tǒng)中后能保持該位置精度，能夠方便地實現(xiàn)工序間的裝卡換裝。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置
本技術(shù)涉及微球加工
，特別涉及一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置。
技術(shù)介紹
微球(直徑0.5mm～1mm)由于直徑十分微小，通過去除材料的方法加工生產(chǎn)時，需兩次裝夾才能實現(xiàn)整個球面的加工，裝夾與定位問題成為微球加工的瓶頸，急需解決方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置，用于微球加工過程對微球進行裝夾和定位。本技術(shù)為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置包括夾持及換位系統(tǒng)、換位裝卡工作臺和視覺檢測系統(tǒng)，所述視覺檢測系統(tǒng)包括設(shè)有顯微放大鏡頭的CCD相機、光源和計算機，所述光源為所述CCD相機提供光照，所述CCD相機用于拍攝微球的圖像，并將該圖像信號傳輸給所述計算機，所述計算機顯示微球的圖像并提取微球的中心位置信息；所述換位裝卡工作臺包括相對的左側(cè)移動平臺和右側(cè)固定平臺，所述右側(cè)固定平臺與微球加工機床的裝卡單元結(jié)構(gòu)相同，在所述右側(cè)固定平臺的右側(cè)設(shè)有豎直的定位基準端面，在所述右側(cè)固定平臺上設(shè)有與所述定位基準端面垂直的V型槽；所述左側(cè)移動平臺固定在微動平移臺上，在所述左側(cè)移動平臺上設(shè)有V型槽，所述右側(cè)固定平臺上的V型槽與所述左側(cè)移動平臺上的V型槽橫截面形狀相同并且同軸相對；在所述右側(cè)固定平臺上安裝有右側(cè)快速夾具，在所述左側(cè)移動平臺上安裝有左側(cè)快速夾具，所述右側(cè)快速夾具和所述左側(cè)快速夾具結(jié)構(gòu)相同，均包括固定底座、壓緊懸臂、連桿和“7”字形手柄，在所述固定底座的后上部鉸接有所述壓緊懸臂，所述壓緊懸臂的中部與所述手柄的中部通過所述連桿連接，所述連桿的一端與所述手柄的中部鉸接，所述連桿的另一端與所述壓緊懸臂的中部鉸接，所述手柄的下端與所述固定底座的前下部鉸接，在所述壓緊懸臂的懸臂端設(shè)有與其垂直的旋鈕，在所述旋鈕的下端設(shè)有與其垂直的壓板，在所述壓板與所述壓緊懸臂之間夾壓有彈簧；所述夾持及換位系統(tǒng)包括真空抽氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)相同的左夾持器和右夾持器，所述左右兩個夾持器均設(shè)有微球吸附桿，所述微球吸附桿采用柱狀結(jié)構(gòu)，所述微球吸附桿設(shè)有作為負壓腔的中心孔，在所述微球吸附桿的頭端設(shè)有吸附口，所述吸附口與所述中心孔軸線重合；在所述微球吸附桿的側(cè)壁上設(shè)有與所述中心孔連接的抽氣孔；在所述微球吸附桿的尾端設(shè)有滑動螺桿芯，所述滑動螺桿芯通過差動螺紋套與所述微球吸附桿連接，在所述差動螺紋套內(nèi)設(shè)有旋向相反的左右兩部分螺紋，所述差動螺紋套的一部分螺紋與所述微球吸附桿連接，所述差動螺紋套的另一部分螺紋與所述滑動螺桿芯連接，所述滑動螺桿芯與所述微球吸附桿之間通過平鍵連接；所述真空抽氣系統(tǒng)包括左電磁閥和右電磁閥，所述左電磁閥與所述左夾持器的抽氣孔連接，所述右電磁閥與所述右夾持器的抽氣孔連接，所述左電磁閥和所述右電磁閥通過真空軟管連接，在所述真空軟管上連接有壓力表、節(jié)流閥和微型真空泵；當所述右夾持器設(shè)置在所述右側(cè)固定平臺的V型槽內(nèi)時，所述右側(cè)快速夾具的壓板壓接在所述右夾持器的微球吸附桿上；當所述右夾持器設(shè)置在所述左側(cè)移動平臺的V型槽內(nèi)時，所述左側(cè)快速夾具的壓板壓接在所述右夾持器的微球吸附桿上，所述左夾持器設(shè)置在所述右側(cè)固定平臺的V型槽內(nèi)時，所述右側(cè)快速夾具的壓板壓接在所述左夾持器的微球吸附桿上。所述吸附口采用喇叭型結(jié)構(gòu)。本技術(shù)具有的優(yōu)點和積極效果是：1)采用與吸附桿同軸的吸附口，利用真空吸附的方式對微球(直徑0.5～1mm)進行吸附固定，能夠保證微球的球心處在吸附桿的軸線上，保證了微球的軸向定位精度；2)采用與微球加工機床裝卡單元結(jié)構(gòu)相同的右側(cè)固定平臺，結(jié)合采用視覺檢測系統(tǒng)標定出的微球中心橫向位置基準線，調(diào)整確定吸附在右夾持器上的微球的位置，能夠保證微球裝卡后，微球中心位置具有較高精度，并且能夠保證微球從裝夾定位系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到加工機床系統(tǒng)中后能保持該位置精度。3)采取結(jié)構(gòu)相同的左夾持器和右夾持器，左夾持器和右夾持器的主體結(jié)構(gòu)采用對偶件，能夠保證二者具有相同的圓柱度和較高的同軸度，通過真空吸附的方式實現(xiàn)微球固定和換位，保證了裝卡和換位精度。4)采用V型槽和快速夾具能夠?qū)崿F(xiàn)5點定位，位置偏差能夠小于5μm。5)采用真空吸附的方式對微球(直徑0.5～1mm)進行固定，可根據(jù)需要進行釋放，便于實現(xiàn)自動化，可快速實現(xiàn)換位夾持固定。6)采用螺紋差動微調(diào)結(jié)構(gòu)，能夠保證不同直徑微球的中心位置不變，調(diào)節(jié)范圍±1mm，調(diào)節(jié)分辨率小于2μm。綜上所述，本技術(shù)采用柔性分散式微球裝夾定位系統(tǒng)對微球進行裝夾與定位，能夠方便地實現(xiàn)工序間的裝卡換裝，并且能夠確保精度，操作方便，效率高。附圖說明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的右夾持器結(jié)構(gòu)剖圖；圖3為本技術(shù)的左側(cè)移動平臺結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本技術(shù)的右側(cè)固定平臺結(jié)構(gòu)示意圖；圖5-1為本技術(shù)的右側(cè)快速夾具結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖5-2為本技術(shù)的右側(cè)快速夾具結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖中：1-1、左夾持器；1-2、右夾持器；1-3、左電磁閥；1-4、右電磁閥；1-5、真空軟管；1-6、壓力表；1-7、節(jié)流閥；1-8、微型真空泵；1-9、微球吸附桿；1-10、中心孔；1-11、吸附口；1-12、抽氣孔；1-13、滑動螺桿芯；1-14、差動螺紋套；1-15、平鍵；1-16、微球；2-1、左側(cè)移動平臺；2-2、右側(cè)固定平臺；2-3、定位基準端面；2-4、V型槽；2-5、V型槽；2-6、左側(cè)快速夾具；2-7、右側(cè)快速夾具；2-8、微動平移臺；2-9、固定底座；2-10、壓緊懸臂；2-11、連桿；2-12、手柄；2-13、旋鈕；2-14、壓板；2-15、彈簧；3-1、CCD相機；3-2、光源。具體實施方式為能進一步了解本技術(shù)的
技術(shù)實現(xiàn)思路
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：請參閱附圖，一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置包括夾持及換位系統(tǒng)、換位裝卡工作臺和視覺檢測系統(tǒng)。所述視覺檢測系統(tǒng)包括設(shè)有顯微放大鏡頭的CCD相機3-1、光源3-2和計算機，所述光源3-2為所述CCD相機3-1提供光照，所述CCD相機3-1用于拍攝微球的圖像，并將該圖像信號傳輸給所述計算機，所述計算機顯示微球的圖像并提取微球的中心位置信息。以CCD傳感器作為核心部件的CCD相機，能夠滿足對微球進行微米級高精度定位的需要，能夠滿足對圖像分辨率和圖像信號信噪比特性的較高要求。顯微放大鏡頭能夠保證視覺檢測系統(tǒng)對拍攝圖像的光學(xué)放大功能。光源3-2能夠保證產(chǎn)生平行光源。所述換位裝卡工作臺包括相對的左側(cè)移動平臺2-1和右側(cè)固定平臺2-2，所述右側(cè)固定平臺2-2與微球加工機床的裝卡單元結(jié)構(gòu)相同，在所述右側(cè)固定平臺2-2的右側(cè)設(shè)有豎直的定位基準端面2-3，在所述右側(cè)固定平臺2-2上設(shè)有與所述定位基準端面2-3垂直的V型槽2-4；所述左側(cè)移動平臺2-1固定在微動平移臺2-8上，在所述左側(cè)移動平臺2-1上設(shè)有V型槽2-5，所述右側(cè)固定平臺2-2上的V型槽2-4與所述左側(cè)移動平臺2-1上的V型槽2-5橫截面形狀相同并且同軸相對。在所述右側(cè)固定平臺2-2上安裝有右側(cè)快速夾具2-7，在所述左側(cè)移動平臺2-8上安裝有左側(cè)快速夾具2-6，所述右側(cè)快速夾具2-7和所述左側(cè)快速夾具2-6結(jié)構(gòu)相同，均包括固定底座2-9、壓緊懸臂2-1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置，其特征在于，包括夾持及換位系統(tǒng)、換位裝卡工作臺和視覺檢測系統(tǒng)，所述視覺檢測系統(tǒng)包括設(shè)有顯微放大鏡頭的CCD相機、光源和計算機，所述光源為所述CCD相機提供光照，所述CCD相機用于拍攝微球的圖像，并將該圖像信號傳輸給所述計算機，所述計算機顯示微球的圖像并提取微球的中心位置信息；所述換位裝卡工作臺包括相對的左側(cè)移動平臺和右側(cè)固定平臺，所述右側(cè)固定平臺與微球加工機床的裝卡單元結(jié)構(gòu)相同，在所述右側(cè)固定平臺的右側(cè)設(shè)有豎直的定位基準端面，在所述右側(cè)固定平臺上設(shè)有與所述定位基準端面垂直的V型槽；所述左側(cè)移動平臺固定在微動平移臺上，在所述左側(cè)移動平臺上設(shè)有V型槽，所述右側(cè)固定平臺上的V型槽與所述左側(cè)移動平臺上的V型槽橫截面形狀相同并且同軸相對；在所述右側(cè)固定平臺上安裝有右側(cè)快速夾具，在所述左側(cè)移動平臺上安裝有左側(cè)快速夾具，所述右側(cè)快速夾具和所述左側(cè)快速夾具結(jié)構(gòu)相同，均包括固定底座、壓緊懸臂、連桿和“7”字形手柄，在所述固定底座的后上部鉸接有所述壓緊懸臂，所述壓緊懸臂的中部與所述手柄的中部通過所述連桿連接，所述連桿的一端與所述手柄的中部鉸接，所述連桿的另一端與所述壓緊懸臂的中部鉸接，所述手柄的下端與所述固定底座的前下部鉸接，在所述壓緊懸臂的懸臂端設(shè)有與其垂直的旋鈕，在所述旋鈕的下端設(shè)有與其垂直的壓板，在所述壓板與所述壓緊懸臂之間夾壓有彈簧；所述夾持及換位系統(tǒng)包括真空抽氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)相同的左夾持器和右夾持器，所述左右兩個夾持器均設(shè)有微球吸附桿，所述微球吸附桿采用柱狀結(jié)構(gòu)，所述微球吸附桿設(shè)有作為負壓腔的中心孔，在所述微球吸附桿的頭端設(shè)有吸附口，所述吸附口與所述中心孔軸線重合；在所述微球吸附桿的側(cè)壁上設(shè)有與所述中心孔連接的抽氣孔；在所述微球吸附桿的尾端設(shè)有滑動螺桿芯，所述滑動螺桿芯通過差動螺紋套與所述微球吸附桿連接，在所述差動螺紋套內(nèi)設(shè)有旋向相反的左右兩部分螺紋，所述差動螺紋套的一部分螺紋與所述微球吸附桿連接，所述差動螺紋套的另一部分螺紋與所述滑動螺桿芯連接，所述滑動螺桿芯與所述微球吸附桿之間通過平鍵連接；所述真空抽氣系統(tǒng)包括左電磁閥和右電磁閥，所述左電磁閥與所述左夾持器的抽氣孔連接，所述右電磁閥與所述右夾持器的抽氣孔連接，所述左電磁閥和所述右電磁閥通過真空軟管連接，在所述真空軟管上連接有壓力表、節(jié)流閥和微型真空泵；當所述右夾持器設(shè)置在所述右側(cè)固定平臺的V型槽內(nèi)時，所述右側(cè)快速夾具的壓板壓接在所述右夾持器的微球吸附桿上；當所述右夾持器設(shè)置在所述左側(cè)移動平臺的V型槽內(nèi)時，所述左側(cè)快速夾具的壓板壓接在所述右夾持器的微球吸附桿上，所述左夾持器設(shè)置在所述右側(cè)固定平臺的V型槽內(nèi)時，所述右側(cè)快速夾具的壓板壓接在所述左夾持器的微球吸附桿上。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種柔性分散式微球裝夾與定位裝置，其特征在于，包括夾持及換位系統(tǒng)、換位裝卡工作臺和視覺檢測系統(tǒng)，所述視覺檢測系統(tǒng)包括設(shè)有顯微放大鏡頭的CCD相機、光源和計算機，所述光源為所述CCD相機提供光照，所述CCD相機用于拍攝微球的圖像，并將該圖像信號傳輸給所述計算機，所述計算機顯示微球的圖像并提取微球的中心位置信息；所述換位裝卡工作臺包括相對的左側(cè)移動平臺和右側(cè)固定平臺，所述右側(cè)固定平臺與微球加工機床的裝卡單元結(jié)構(gòu)相同，在所述右側(cè)固定平臺的右側(cè)設(shè)有豎直的定位基準端面，在所述右側(cè)固定平臺上設(shè)有與所述定位基準端面垂直的V型槽；所述左側(cè)移動平臺固定在微動平移臺上，在所述左側(cè)移動平臺上設(shè)有V型槽，所述右側(cè)固定平臺上的V型槽與所述左側(cè)移動平臺上的V型槽橫截面形狀相同并且同軸相對；在所述右側(cè)固定平臺上安裝有右側(cè)快速夾具，在所述左側(cè)移動平臺上安裝有左側(cè)快速夾具，所述右側(cè)快速夾具和所述左側(cè)快速夾具結(jié)構(gòu)相同，均包括固定底座、壓緊懸臂、連桿和“7”字形手柄，在所述固定底座的后上部鉸接有所述壓緊懸臂，所述壓緊懸臂的中部與所述手柄的中部通過所述連桿連接，所述連桿的一端與所述手柄的中部鉸接，所述連桿的另一端與所述壓緊懸臂的中部鉸接，所述手柄的下端與所述固定底座的前下部鉸接，在所述壓緊懸臂的懸臂端設(shè)有與其垂直的旋鈕，在所述旋鈕的下端設(shè)有與其垂直的壓板，在所述壓板與所述壓緊懸臂之間夾壓有彈簧；所述夾...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：裘祖榮，李浩鵬，王成林，胡文川，蘇智琨，
申請(專利權(quán))人：天津大學(xué)，
類型：新型
國別省市：天津,12
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