[发明专利]一种可实现微球任意角度翻转的装置及操作方法

权利要求书

1.一种可实现微球任意角度翻转的装置，其特征在于所述装置包括基座以及位于基座上的可转动二维滑台系统、一维滑台系统、主CCD图像传感器系统和副CCD图像传感器系统，其中：

所述基座的中间具有空心结构，上表面设置有凸台；

所述可转动二维滑台系统用于完成靶丸的多角度翻转，由Y方向滑台A、Z方向滑台、六自由度快速安装夹具A、定位片A、气筒A、转台、转台电机组成，其中：所述转台电机安装在所述基座的空心结构中；所述转台安装在所述基座的上表面，所述转台电机通过联轴器与所述转台连接；所述Y方向滑台A水平安装在所述转台上；所述Z方向滑台竖直安装在所述Y方向滑台A的滑块上；所述六自由度快速安装夹具A固定在所述Z方向滑台的滑块上；所述定位片A安装在所述六自由度快速安装夹具A上；所述气筒A安装在所述定位片A上；

所述一维滑台系统用于实现靶丸的初次装夹，由Y方向滑台B、安装板、六自由度快速安装夹具B、定位片B、气筒B组成，其中：所述六自由度快速安装夹具B、定位片B、气筒B与所述六自由度快速安装夹具A、定位片A、气筒A相对设置；所述Y方向滑台B水平安装在所述基座1的上表面的凸台上；所述安装板竖直安装在所述Y方向滑台B的滑块上；所述六自由度快速安装夹具B安装在所述安装板上；所述定位片B安装在所述六自由度快速安装夹具B上；所述气筒B安装在所述定位片B上；

所述气筒A和气筒B的上边包含有吸嘴；

所述主CCD图像传感器系统用于实现对靶丸从一维滑台系统的气筒B上的吸嘴转移到可转动二维滑台系统的气筒A上的吸嘴上过程竖直方向的监视，由CCD图像传感器A和安装支架A组成，其中：所述安装支架A固定在所述基座的上表面，CCD图像传感器A竖直安装在所述安装支架A上；

所述副CCD图像传感器系统用于实现对靶丸从一维滑台系统的气筒B上的吸嘴转移到可转动二维滑台系统的气筒A上的吸嘴上过程水平方向的监视，由CCD图像传感器B和安装支架B组成，其中：所述安装支架B固定在所述基座的上表面，CCD图像传感器B水平安装在所述安装支架B上。

2.根据权利要求1所述的可实现微球任意角度翻转的装置，其特征在于所述基座为长方体。

3.根据权利要求1所述的可实现微球任意角度翻转的装置，其特征在于所述Y方向滑台A、Y方向滑台B、Z方向滑台均采用滚珠丝杆滑台。

4.一种利用权利要求1-3任一权利要求所述装置实现微球任意角度翻转的操作方法，其特征在于所述方法步骤如下：

1）首次装夹微球：先用一个连接真空泵的吸嘴吸附一个微球，然后打开连接一维滑台系统气筒B的真空泵，将已经吸附在吸嘴上的微球缓缓靠近气筒B的吸嘴，将此微球转移到该吸嘴上时，在主CCD 图像传感器和副CCD图像传感器的监视下，调整微球中心与右侧六自由度快速安装夹具B的相对位置，并且，调整一维滑台系统的Y方向滑台B使微球中心与基座的竖直中心轴在同一直线上；

2）加工半球面：将右侧六自由度快速安装夹具B连同气筒B以及气筒B包含的吸嘴从安装板上拆卸下来，安装到加工机床上，待加工微球半球面或部分球面完成后，将六自由度快速安装夹具B拆卸下来，重新安装到安装板上；

3）微球翻转并加工余下部分球面：打开连接气筒A的真空泵，将连接气筒B的真空泵的吸力调小一点，在主CCD图像传感器、副CCD图像传感器的监视下，通过可转动二维滑台系统调整气筒A的吸嘴与气筒B的吸嘴的相对位置，通过转台转过一定的角度后，将气筒A的吸嘴慢慢靠近微球，当微球从气筒B的吸嘴成功转移到气筒A的吸嘴后，关闭连接气筒B的吸嘴的真空泵，调节一维滑台系统，使滑台往远离基座中心轴的方向移动，然后将右侧六自由度快速安装夹具B直接拆卸下来，安装到加工机床上，加工微球的其他角度球面。