[發明專利]一種180度對接微球精密離線翻轉裝置及操作方法

在審

• 申請號: 201811343755.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109531461A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 宋成偉;趙學森;李國;傅剛;張海軍;蔣柏斌;孫濤
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00;B25H1/08
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 何祖斌

1.一種180度對接微球精密離線翻轉裝置，用于微球的裝夾和翻轉；其特征在于：所述180度對接微球精密離線翻轉裝置包括基座(1)以及設置在所述基座(1)上的一維滑臺系統(2)、三維滑臺系統(3)、主CCD圖像傳感器系統(4)和副CCD圖像傳感器系統(5)；所述一維滑臺系統(2)和所述三維滑臺系統(3)可相互靠近或遠離的相對設置；所述主CCD圖像傳感器系統(4)和所述副CCD圖像傳感器系統(5)分別設于所述所述一維滑臺系統(2)和所述三維滑臺系統(3)兩側，用于在豎直和水平兩個方向上監視所述微球。

2.根據權利要求1所述的一種180度對接微球精密離線翻轉裝置，其特征在于：所述一維滑臺系統(2)包括第一Y方向滑臺(2-1)、第一安裝板(2-2)、第一六自由度快速安裝夾具(2-3)、第一定位片(2-4)、第一氣筒(2-5)組成；所述第一氣筒(2-5)上設置有吸嘴；所述第一Y方向滑臺(2-1)水平安裝于基座(1)上，所述第一安裝板(2-2)沿豎直方向安裝于所述第一Y方向滑臺(2-1)的滑塊上所述第一六自由度快速安裝夾具(2-3)通過螺栓固定在第一安裝板(2-2)上，所述第一定位片(2-4)安裝于所述第一六自由度快速安裝夾具(2-3)上，所述第一氣筒(2-5)安裝于所述第一定位片(2-4)遠離所述第一六自由度快速安裝夾具(2-3)的一側。

3.根據權利要求2所述的一種180度對接微球精密離線翻轉裝置，其特征在于：所述三維滑臺系統(3)由X方向滑臺(3-1)、第二Y方向滑臺(3-2)、Z方向滑臺(3-3)、第二六自由度快速安裝夾具(3-4)、第二定位片(3-5)、第二氣筒(3-6)；所述第二六自由度快速安裝夾具(3-4)、第二定位片(3-5)、第二氣筒(3-6)分別與所述第一六自由度快速安裝夾具(2-3)、第一定位片(2-4)、第一氣筒(2-5)對應；所述第二氣筒(3-6)上設有吸嘴；所述的X方向滑臺(3-1)沿水平方向水平安裝于所述基座(1)上，所述第二Y方向滑臺(3-2)沿水平方向安裝于所述X方向滑臺(3-1)的滑塊上，所述Z方向滑臺(3-3)沿豎直方向安裝于第二Y方向滑臺(3-2)的滑塊上；所述第二六自由度快速安裝夾具(3-4)通過螺栓安裝在Z方向滑臺(3-3)的滑塊上；所述第二定位片(3-5)安裝于第二六自由度快速安裝夾具(3-4)上，所述第二氣筒(3-6)安裝于所述第二定位片(3-5)。

4.根據權利要求1所述的一種180度對接微球精密離線翻轉裝置，其特征在于：所述主CCD圖像傳感器系統(4)由第一CCD圖像傳感器(4-1)和第一安裝支架(4-2)組成，其中安裝支架固定在基座(1)上，所述第一CCD圖像傳感器(4-1)沿豎直方向安裝在所述第一安裝支架(4-2)上，并與所述一維滑臺系統(2)或三維滑臺系統(3)上的所述微球對應。

5.根據權利要求1所述的一種180度對接微球精密離線翻轉裝置，其特征在于：所述副CCD圖像傳感器系統(5)由第二CCD圖像傳感器(5-1)和第二安裝支架(5-2)組成，其中安裝支架固定在基座(1)上，所述第二CCD圖像傳感器(5-1)沿水平方向安裝在所述第二安裝支架(5-2)上，并與所述一維滑臺系統(2)或所述三維滑臺系統(3)上的所述微球對應。

6.一種180度對接微球精密離線翻轉裝置的操作方法，其特征在于，包括以下步驟：

首次裝夾微球步驟：通過連接真空泵的吸嘴吸附微球；打開連接所述一維滑臺系統(2)的氣筒的真空泵，將已經吸附在所述吸嘴上的所述微球靠近所述一維滑臺系統(2)上第一氣筒(2-5)的吸嘴；將所述微球轉移到所述吸嘴上時，需要在主CCD圖像傳感器(4)和副CCD圖像傳感器(5)的監視下，調整所述微球中心與第一六自由度快速安裝夾具(2-3)的相對位置；調整一維滑臺系統(2)的第一Y方形滑臺(2-1)使所述微球的中心與基座(1)的豎直中心軸在同一直線上，即完成首次裝夾；

加工半球面步驟：將所述第一六自由度快速安裝夾具(2-3)連同第一氣筒(2-5)以及所述第一氣筒(2-5)包含的吸嘴從第一安裝板(2-2)上拆卸下來，并安裝到加工機床上，待加工所述微球半球面完成后，將所述第一六自由度快速安裝夾具(2-3)拆卸下來，重新安裝到所述第一安裝板(2-2)；

微球翻轉加工另一半球面步驟：打開連接第二氣筒(3-6)的真空泵，將連接所述第一氣筒(2-5)的真空泵的吸力調小，在所述主CCD圖像傳感器(4)、副CCD圖像傳感器(5)的監視下，通過三維滑臺系統(3)調整吸嘴與所述第一六自由度快速安裝夾具(2-3)的相對位置一致，將吸嘴靠近所述微球，當微球從所述第一氣筒(2-5)吸嘴成功轉移到所述第二氣筒(3-6)的吸嘴后，關閉連接所述第一氣筒(2-5)吸嘴的真空泵，調節一維滑臺系統(2)，使滑臺往遠離基座(1)中心軸的方向移動，然后將第二六自由度快速安裝夾具(3-4)拆卸下來，安裝到加工機床上，加工微球的另一半球面。