[實用新型]用于精密棒狀物的夾持機構

有效

• 申請號: 201620115041.X
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN205342902U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 孟紅祥
• 申請（專利權）人: 杭州奧普特光學有限公司
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 朱瑩瑩

技術領域

本實用新型提出一種超精密的棒狀物夾持機構，尤其是用于夾持棒狀鏡等精密棒狀物的夾持機構。

背景技術

在內窺鏡系統中，有軟鏡，硬鏡和電子鏡。其中硬鏡屬于傳統的內窺鏡，在內窺鏡市場中占據了大部分。硬鏡系統由于口徑比較細，為了得到大的視場角，透鏡的焦距比較短，這樣一來，為了把像從探頭處傳輸到CCD像面上，就需要許多棒狀鏡進行接力傳輸。

通常這樣的棒狀鏡都是細長的，直徑一般在1.8mm到6之間，長度一般是直徑的5倍以上。一般內窺鏡系統內有5個以上這樣的鏡子，棒狀鏡的中心偏差對光學系統的成像清晰度影響很大，對于目前追求高清的內窺鏡系統來講，控制棒狀鏡的中心偏差到1-2微米的量級是需要的，特別是對于微小元件而言，因為半徑小，更是需要保證這樣的精度。

目前無論是光學定心和激光定心，如果基于PSD器件，都可以將棒狀鏡的中心偏差檢測到1微米的精度，但是這樣的精度往往需要配套的精密夾持系統來保證，否者保證不了重復夾持的精度。在檢測和膠合階段需要夾持系統，磨邊階段也需要夾持系統。

目前在加工棒狀鏡的工序中，普遍采用刀柄和芯軸的兩種機械夾持方式來夾持棒狀物。一種是彈性夾頭(如圖1所示)，如Schaublin的Collet夾頭，最小夾持直徑一般可以到0.5mm，其最高等級的UP系列，重復夾持精度為3-5微米。另外一種比較精密的液壓膨脹夾頭，如德國Schunk公司的液壓膨脹夾頭15(如圖2所示)，重復夾持精度一般在2-3微米之間。液壓膨脹夾頭的夾持精度雖然比較高，但是由于技術限制，液壓膨脹夾頭最小的夾持直徑一般要大于6mm以上。如果要直接夾持內窺鏡系統的棒狀鏡，顯然無法直接應用。所以能用于棒狀鏡的要求重復夾持1微米的系統，目前的夾持技術都不具備，需要研制新的精密夾持系統。

發明內容

為解決現有棒狀鏡的夾持精度，本實用新型提出來一種用于棒狀鏡等精密棒狀物的超精密夾持機構，可實現棒狀鏡的精密夾持。

用于精密棒狀物的夾持機構，包括內部設有通孔的夾頭本體，所述通孔內安裝有精密棒,夾頭本體的內壁設有膨脹壁，夾頭本體和膨脹壁之間設有油腔，精密棒貼在膨脹壁上，精密棒與膨脹壁接觸，膨脹壁通過油腔的液壓提供擠壓精密棒的夾持力。

優選的，所述油腔對膨脹壁的液壓膨脹力不均勻造成的誤差用精密棒的直徑差異補償。

優選的，在夾頭本體內壁與精密棒接觸的地方設置有所述的膨脹壁，所述膨脹壁的外表面大小與精密棒和膨脹壁接觸面的大小或相同，或大于或小于。與膨脹壁關聯的所述油腔是整個連通的，不管膨脹壁是否連續。膨脹壁在無加壓時，形狀同其他不設置膨脹壁的夾頭本體內壁一致。

優選的，所述精密棒通過保持架約束在膨脹壁內側。保持架起固定精密棒在相應的工作位置的作用，這樣精密棒可以在一定的允許范圍內移動，但又不會太偏離理想工作點兒而影響精度。

優選的，還包括用于將精密棒接觸在膨脹壁上的擴張環，所述精密棒兩端內側設有凹槽，擴張環可以嵌在凹槽內。

優選的，所述擴張環具有彈性，其彈性力遠小于液壓膨脹的夾持力。

優選的，所述精密棒為4個，呈90°角分布，精密棒也可以是其他的數量和分布(也可以用3根成120度角分布，或5根或更多，均勻的分布在棒狀鏡外周)。

優選的，所述精密棒為圓柱體、截面是月牙形的柱體、或圓球體。當精密棒為圓球體時，需要設置上下至少兩組。

優選的，所述精密棒的直徑為：精密棒直徑d＝(夾頭本體通孔直徑d1-精密棒狀物的直徑d2)/2。每個棒的直徑一致性小于0.1微米。

優選的，所述精密棒狀物為棒狀鏡。

優選的，所述通孔底端設有限位頂針，優選頂針頂部有球形的凸起。

下面對本實用新型作進一步的說明：

本實用新型是純機械夾持機構，非常適合于夾持細長棒狀物。包括液壓膨脹夾頭(即夾頭本體、膨脹壁以及油腔)，精密棒，保持架。