[發明專利]一種用于超精密機床高速相機安裝的專用夾具

有效

• 申請號: 202110330207.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112959137B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張俊杰;劉士荃;張海軍;張春雨;盧仕進;宋成偉;趙梁;李國;孫濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23Q17/24
• 分類號: B23Q17/24
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明提供一種用于動態監測超精密機床高速加工過程的高速相機安裝的專用夾具，包括夾具下立板，夾具下立板滑動連接有夾具上立板，夾具上立板的頂端轉動連接夾具上頂板，夾具上立板與夾具上頂板之間設有自鎖鉸鏈組件，夾具上頂板固接有三自由度微位移平臺，三自由度微位移平臺的底面固接有高速相機固定架，夾具下立板遠離夾具上立板的一端垂直安裝有夾具底板。相對于現有技術，本發明實現高速相機鏡頭各方向的微動調節以及豎直方向的粗精結合調節，同時實現了高速相機鏡頭0°至360°轉動，且具有每間隔若干角度自鎖的功能，具有調節角度多、調節范圍廣、調節精度高等特點，適用于不同布局特征的超精密機床加工過程動態監測的拍攝需求。

技術領域

本發明涉及超精密加工技術領域，特別是涉及一種用于超精密機床高速相機安裝的專用夾具。

背景技術

超精密金剛石車削加工機床具有極高的運動精度，可以實現數個微米甚至亞微米的切削深度，具有極高的加工精度和極低的亞表面損傷，是制備多種材料超光滑表面的一種重要手段。由于切削深度在微米量級、工件轉速在3000轉/分鐘，肉眼難以捕捉正在進行的車削加工過程中的材料去除、切屑形成等現象，導致眾多相關的理論模型無法得到驗證，限制了超精密金剛石車削加工精度的提高。隨著光學成像原件的不斷升級以及圖像處理技術的提高，高速相機應運而生，其放大倍數高以及拍攝幀頻極高的特點可以應用于金屬超精密車削過程的實時監測中。而高速相機作為一種通用類產品，并不設有與超精密加工機床相連接的安裝結構，因此其與機床之間的連接則需要專用夾具來實現。

由于不同機床的結構不同以及需要拍攝的重點部位不同，高速相機的放置方式并不相同，如主軸水平安裝的機床一般需要高速相機垂直拍攝，而主軸垂直安裝的機床則需要高速相機水平拍攝，此時將用到多套夾具，十分不便。此外，高速相機自身可調節的焦距范圍及放大倍數有限，而具體拍攝中所需采集的角度多種多樣，因此配套的夾具應具備多方向調節功能，以及關鍵自由度的粗動及微動調節功能。因此，需要一種用于將高速相機安裝在金屬超精密機床上的專用夾具，此夾具可以用于高速相機安裝在不同的機床，并且具有多自由度調節以及關鍵自由度的粗動及微動調節。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于超精密機床高速相機安裝的專用夾具，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種用于超精密機床高速相機安裝的專用夾具，包括夾具下立板，所述夾具下立板頂面縱向開設有滑槽，所述滑槽內滑動連接有夾具上立板；

所述夾具上立板的頂端轉動連接夾具上頂板，所述夾具上立板與所述夾具上頂板之間設有自鎖鉸鏈組件；

所述夾具上頂板的一側端面固接有三自由度微位移平臺，所述三自由度微位移平臺的底面固定有高速相機固定架；

所述夾具下立板遠離所述夾具上立板的一端垂直安裝有夾具底板。

優選的，所述滑槽的兩側壁分別固定有外導軌，兩側的所述外導軌平行設置；所述夾具上立板的兩側邊分別固定有內導軌，所述內導軌與所述外導軌對應設置，所述內導軌與所述外導軌滑動連接。

優選的，所述內導軌與所述外導軌之間設有自鎖裝置，所述內導軌的滑動行程為400mm-500mm。

優選的，所述自鎖鉸鏈組件包括轉軸，所述轉軸上套兩個多孔卡扣和兩個雙孔卡扣，兩個所述多孔卡扣位于兩個所述雙孔卡扣之間，所述雙孔卡扣與所述轉軸固接，所述多孔卡扣與所述轉軸轉動連接，所述雙孔卡扣與所述夾具上立板固接，所述多孔卡扣與所述夾具上頂板固接，所述轉軸的兩端分別螺紋連接有螺母，所述螺母位于所述雙孔卡扣外側，所述螺母與所述雙孔卡扣之間套設有卡鎖。

優選的，所述雙孔卡扣上貫穿開設有兩個定位孔，兩個所述定位孔相對于所述轉軸對稱分布，所述多孔卡扣上以所述轉軸為圓心周向等間距開設有若干鎖孔，任意相對的兩個所述鎖孔與兩個所述定位孔相對設置。