[發(fā)明專利]一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310720653.2
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103639598A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱援祥;黎橋;成正輝
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/70;B23K26/03;B23K26/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 42222
• 代理人: 魯力

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工件加工的裝置，尤其是涉及一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置。

背景技術(shù)

目前，產(chǎn)品正朝著小型化和微型化的方向發(fā)展，這不僅豐富了產(chǎn)品的功能，同時也節(jié)省了資源。這一發(fā)展趨勢對微加工技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)提出了迫切的需求。盡管已經(jīng)研究出很多種細(xì)微加工的方法，如電鍍、刻蝕，電火花加工等，但對材料進行微米級的三維加工尚缺乏有效的手段。因此，精密微細(xì)加工技術(shù)越來越獲得學(xué)術(shù)界和企業(yè)的重視，成為先進制造技術(shù)和設(shè)備的研究和開發(fā)的一個重要方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置，其特征在于，包括：一個驅(qū)動機構(gòu)、與驅(qū)動機構(gòu)配接的同步傳動軸、固定在同步傳動軸上的兩個驅(qū)動齒輪、分別通過兩個驅(qū)動齒輪傳動旋轉(zhuǎn)并能夠固定待加工件的第一緊固機構(gòu)和第二緊固機構(gòu)、以及設(shè)置在第一緊固機構(gòu)和第二緊固機構(gòu)之間用于支撐待加工件的支撐機構(gòu)；所述支撐機構(gòu)上方設(shè)有激光打磨裝置以及圖像傳感器；所述激光打磨裝置以及圖像傳感器同時與圖像識別和打磨控制系統(tǒng)連接；該用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置還包括兩個平行設(shè)置的軌道軸，所述同步傳動軸設(shè)置在兩個軌道軸之間；第一緊固機構(gòu)固定在兩個的軌道軸一端，第二緊固機構(gòu)固定在兩個的軌道軸另一端并能夠在軌道軸上來回滑動；所述支撐機構(gòu)固定在兩個的軌道軸上并位于第一緊固機構(gòu)和第二緊固機構(gòu)之間；所述兩個的軌道軸上位于支撐機構(gòu)和第二緊固機構(gòu)之間分別套有張緊彈簧。

在上述的一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置，所述驅(qū)動機構(gòu)包括一個步進電機，所述步進電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與同步傳動軸配接。

在上述的一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置，所述第一緊固機構(gòu)包括固定在兩個的軌道軸上帶有第一緊固夾頭軸承的第一緊固夾頭軸承基座，所述第一緊固夾頭軸承內(nèi)壁固定有第一緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸，所述第一緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸寬度大于第一緊固夾頭軸承寬度；該第一緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸一端固定在第一緊固夾頭軸承內(nèi)壁，另一端外壁固定有第一傳動齒輪；第一緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有第一緊固裝置；所述第一傳動齒輪與驅(qū)動齒輪的一個嚙合。

在上述的一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置，所述第二緊固機構(gòu)包括設(shè)置在兩個的軌道軸上能夠在軌道軸來回滑動并帶有第二緊固夾頭軸承的第二緊固夾頭軸承基座，所述第二緊固夾頭軸承內(nèi)壁固定有第二緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸，所述第二緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸寬度大于第二緊固夾頭軸承寬度；該第二緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸一端固定在第二緊固夾頭軸承內(nèi)壁，另一端外壁固定有第二傳動齒輪；第一緊固夾頭旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有第二緊固裝置；所述第二傳動齒輪與上述驅(qū)動齒輪的另一個嚙合。

在上述的一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置，所述第一緊固裝置和第二緊固裝置均包括兩個楔塊；即上楔塊和下楔塊，所述上楔塊和下楔塊組成一個矩形的緊固夾頭；所述下楔塊上端面開有一個槽，槽寬大于待加工件直徑，槽深自斜面底部至高處逐漸減小，并且最高處深度小于待加工件直徑；所述第一緊固裝置的下楔塊一側(cè)還設(shè)有一個夾緊旋轉(zhuǎn)柄，所述夾緊旋轉(zhuǎn)柄為C形，一端通過夾緊旋轉(zhuǎn)柄固定及旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在下楔塊上并能夠旋轉(zhuǎn)；所述夾緊旋轉(zhuǎn)柄的兩個底端面不在一個水平面上。

在上述的一種用于細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的裝置，所述支撐機構(gòu)包括一個固定槽基座，所述固定槽基座頂端中部設(shè)有一個空置槽；所述固定槽基座頂端的兩端為兩個凸塊；凸塊內(nèi)設(shè)有V形固定槽。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：采用激光束進行實際的加工，通過控制激光束的功率，加工精度可以達到微米級，從而很好地解決了現(xiàn)有的細(xì)微加工方式（如電火花加工）不能實現(xiàn)三維加工問題；基于計算機視覺系統(tǒng)，采用高精度圖像識別的方式，實現(xiàn)了無接觸式微米級尺寸測量；全過程采用計算機實時控制，提高了細(xì)微旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工的效率。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種主視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是本發(fā)明的一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是本發(fā)明中緊固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是本發(fā)明實施例中無偏心加工時的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖5是本發(fā)明實施例中激光加工與尺寸測量布置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖6是本發(fā)明實施例中加工剖面圖的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖7是本發(fā)明中控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖8是本發(fā)明中自動測量流程示意圖。

具體實施方式