[实用新型]微小球体圆度非接触测量的工件装夹装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微小球体圆度非接触测量领域，更具体地说涉及一种微小球体圆度非接触测量的工件装夹装置。

背景技术

随着各领域的机电产品向小型化、精密化方向发展，如高精度微型铣床、汽车用防抱死刹车系统(ABS)、计算机硬盘、数码相机、微型电机等，其旋转运动部件都需要采用高性能微型轴承来控制设备体积并保证其精度、性能、寿命和可靠性。

微小球体是微型滚动轴承最关键的元件，其精度(主要包括表面质量和圆度)对微型轴承运动精度和使用寿命有至关重要的影响，是装备的重中之重基础元件。

目前针对圆度的测量所使用最多且最精确的还是使用激光进行测量的一种的非接触式测量的圆度非接触测量仪，其工作过程是将待测微小球体8置于柱体顶端面的锥形孔上，工件装夹装置装夹在圆度非接触测量仪上的旋转三角卡盘6内，测量时将激光打在待测微小球体8表面，然后通过旋转三爪卡盘6带动工件装夹装置转动，使得激光打在球面上的点在球的表面采出圆形的表面形貌样本，通过反射回来的光线所携带的信息进行数据计算分析与处理从而得出所需要的圆度。

但是，现有的圆度非接触测量仪测量大一点的球体时完全靠重力装在一个锥形孔上，而微小球体由于其质量小惯性小，对检测仪器的振动和转动比较敏感，如不外加载荷实现夹紧，在进行测量时由于工件装夹装置转动时的振动或离心力造成的微小球体在锥形凹槽内的振动或偏移进而会影响最终测量出的圆度。

因此，需要一个夹具通过施加夹紧力将其固定，该夹具对有无磁性的微小球体均可以提供夹紧力，并且不会引进其他的干扰和影响。

发明内容

为了克服已有微小球体圆度非接触测量时容易受到振动和转动干扰、精度较低的不足，本实用新型提供了一种有效减少受到振动和转动干扰、精度较高的微小球体圆度非接触测量的工件装夹装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微小球体圆度非接触测量的工件装夹装置，包括夹具柱头，所述夹具柱头的下部安装在旋转三爪卡盘上，所述夹具柱头的顶部开有用于放置待测微小球体的工位槽，所述工位槽的侧边设有激光探头，所述夹具柱头设有中心通孔，所述中心通孔的上部与所述工位槽底部相通，所述中心通孔下部出口通过导气管与气泵连接，所述气泵设有气泵压力开关，当压力达到气泵压力开关的设定值时，放置在工位槽的待测微小球体与中心通孔空腔形成负压状态使得待测微小球体压紧在所述工位槽内。

进一步，所述夹具柱头包括上柱头1和下柱体2，所述上柱头1开有上中心通孔，所述上柱头1的顶端面中心开有工位槽，所述上柱头1的底部与所述下柱体密封连接；所述下柱体2开有下中心通孔，所述上中心通孔与下中心通孔连通，所述下柱体2设有下部出口，所述下柱体2的底部安装在所述旋转三爪卡盘上6。

所述上柱头1的底部设有内螺纹，所述下柱体2的顶部设有用于连接上柱头1的外螺纹，所述下柱头的底部设有内连接螺纹，内连接螺纹内密封安装用于密封下中心通孔的连接螺钉。

所述气泵安装4在旋转三爪卡盘上，所述气泵4的电源线安装在导电滑环3上，所述导电滑环33安装在下柱体2上。

所述工位槽为锥形凹槽。当然，也可以是其他形状，只要能够与待测量微小球体匹配即可。

本实用新型中，将待测量微小球体8置于夹具柱头的锥形孔上，工件装夹装置内开有中心通孔与锥形孔相通；测量前，将待测球体放在工件装夹装置顶端的锥形孔上，气泵通过导气管从工件装夹装置中心通孔中抽气，使微小球体8与夹具接触的抽气孔空腔内形成负压状态，在大气压的作用下将待测微小球体8压紧在锥形孔上，减少检测时旋转带来的振动或离心力干扰。当工件装夹装置抽气孔内气压低于气泵压力开关额定值时，气泵4停止工作，旋转三爪卡盘6带着气泵4、工件装夹装置及被测微小球体8转动进行圆度非接触检测，导电滑环3防止气泵4电源线10在工件装夹装置上缠绕。从而获得微小球体准确的圆度非接触测量结果。

本实用新型的有益效果主要表现在：结构简单紧凑，生产成本低，功能易于实现；能够有效地实现在测量微小球体时对其进行加紧以减免在测量时由于振动或位置偏移不定而对测量结果带来的不必要的影响，从而获得准确的圆度非接触测量结果。

附图说明

图1是微小球体圆度非接触测量的工件装夹装置的示意图。

图2是上柱头的示意图。

图3是下柱体的示意图。

图1中，1-上柱头，2-下柱体，3-导电滑环，4-气泵、5-气泵压力开关、6-旋转三爪卡盘、7-激光探头、8-待测微小球体、9-导气管、10-电导线。