[发明专利]一种180度对接微球精密离线翻转装置及操作方法

权利要求书

1.一种180度对接微球精密离线翻转装置，用于微球的装夹和翻转；其特征在于：所述180度对接微球精密离线翻转装置包括基座(1)以及设置在所述基座(1)上的一维滑台系统(2)、三维滑台系统(3)、主CCD图像传感器系统(4)和副CCD图像传感器系统(5)；所述一维滑台系统(2)和所述三维滑台系统(3)可相互靠近或远离的相对设置；所述主CCD图像传感器系统(4)和所述副CCD图像传感器系统(5)分别设于所述所述一维滑台系统(2)和所述三维滑台系统(3)两侧，用于在竖直和水平两个方向上监视所述微球。

2.根据权利要求1所述的一种180度对接微球精密离线翻转装置，其特征在于：所述一维滑台系统(2)包括第一Y方向滑台(2-1)、第一安装板(2-2)、第一六自由度快速安装夹具(2-3)、第一定位片(2-4)、第一气筒(2-5)组成；所述第一气筒(2-5)上设置有吸嘴；所述第一Y方向滑台(2-1)水平安装于基座(1)上，所述第一安装板(2-2)沿竖直方向安装于所述第一Y方向滑台(2-1)的滑块上所述第一六自由度快速安装夹具(2-3)通过螺栓固定在第一安装板(2-2)上，所述第一定位片(2-4)安装于所述第一六自由度快速安装夹具(2-3)上，所述第一气筒(2-5)安装于所述第一定位片(2-4)远离所述第一六自由度快速安装夹具(2-3)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种180度对接微球精密离线翻转装置，其特征在于：所述三维滑台系统(3)由X方向滑台(3-1)、第二Y方向滑台(3-2)、Z方向滑台(3-3)、第二六自由度快速安装夹具(3-4)、第二定位片(3-5)、第二气筒(3-6)；所述第二六自由度快速安装夹具(3-4)、第二定位片(3-5)、第二气筒(3-6)分别与所述第一六自由度快速安装夹具(2-3)、第一定位片(2-4)、第一气筒(2-5)对应；所述第二气筒(3-6)上设有吸嘴；所述的X方向滑台(3-1)沿水平方向水平安装于所述基座(1)上，所述第二Y方向滑台(3-2)沿水平方向安装于所述X方向滑台(3-1)的滑块上，所述Z方向滑台(3-3)沿竖直方向安装于第二Y方向滑台(3-2)的滑块上；所述第二六自由度快速安装夹具(3-4)通过螺栓安装在Z方向滑台(3-3)的滑块上；所述第二定位片(3-5)安装于第二六自由度快速安装夹具(3-4)上，所述第二气筒(3-6)安装于所述第二定位片(3-5)。

4.根据权利要求1所述的一种180度对接微球精密离线翻转装置，其特征在于：所述主CCD图像传感器系统(4)由第一CCD图像传感器(4-1)和第一安装支架(4-2)组成，其中安装支架固定在基座(1)上，所述第一CCD图像传感器(4-1)沿竖直方向安装在所述第一安装支架(4-2)上，并与所述一维滑台系统(2)或三维滑台系统(3)上的所述微球对应。

5.根据权利要求1所述的一种180度对接微球精密离线翻转装置，其特征在于：所述副CCD图像传感器系统(5)由第二CCD图像传感器(5-1)和第二安装支架(5-2)组成，其中安装支架固定在基座(1)上，所述第二CCD图像传感器(5-1)沿水平方向安装在所述第二安装支架(5-2)上，并与所述一维滑台系统(2)或所述三维滑台系统(3)上的所述微球对应。

6.一种180度对接微球精密离线翻转装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

首次装夹微球步骤：通过连接真空泵的吸嘴吸附微球；打开连接所述一维滑台系统(2)的气筒的真空泵，将已经吸附在所述吸嘴上的所述微球靠近所述一维滑台系统(2)上第一气筒(2-5)的吸嘴；将所述微球转移到所述吸嘴上时，需要在主CCD图像传感器(4)和副CCD图像传感器(5)的监视下，调整所述微球中心与第一六自由度快速安装夹具(2-3)的相对位置；调整一维滑台系统(2)的第一Y方形滑台(2-1)使所述微球的中心与基座(1)的竖直中心轴在同一直线上，即完成首次装夹；

加工半球面步骤：将所述第一六自由度快速安装夹具(2-3)连同第一气筒(2-5)以及所述第一气筒(2-5)包含的吸嘴从第一安装板(2-2)上拆卸下来，并安装到加工机床上，待加工所述微球半球面完成后，将所述第一六自由度快速安装夹具(2-3)拆卸下来，重新安装到所述第一安装板(2-2)；

微球翻转加工另一半球面步骤：打开连接第二气筒(3-6)的真空泵，将连接所述第一气筒(2-5)的真空泵的吸力调小，在所述主CCD图像传感器(4)、副CCD图像传感器(5)的监视下，通过三维滑台系统(3)调整吸嘴与所述第一六自由度快速安装夹具(2-3)的相对位置一致，将吸嘴靠近所述微球，当微球从所述第一气筒(2-5)吸嘴成功转移到所述第二气筒(3-6)的吸嘴后，关闭连接所述第一气筒(2-5)吸嘴的真空泵，调节一维滑台系统(2)，使滑台往远离基座(1)中心轴的方向移动，然后将第二六自由度快速安装夹具(3-4)拆卸下来，安装到加工机床上，加工微球的另一半球面。