圖說明】
[0029]圖丨目前彈性夾頭夾持棒狀鏡示意圖
[0030 ] 圖2—個HD12的德國Schunk液壓膨脹夾頭IHD12的外觀圖[0031 ]圖3采用Schunk液壓膨脹夾頭夾持芯軸的示意圖
[0032]圖4本實用新型的夾持系統(tǒng)截面圖
[0033]圖5圖4中間夾持機構(gòu)的放大圖
[0034]圖6本實用新型的夾持系統(tǒng)剖面圖
[0035]圖7擴張環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖
[0036]圖中:丨.夾頭本體2.油腔3.保持架
[0037]4.精密棒5擴張環(huán)6.棒狀鏡
[0038]7.芯軸8.Schaublin Collet彈性夾頭9.Nut彈性夾頭的壓緊帽
[0039]10.彈性夾頭安裝體11.膨脹壁12.限位頂針
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和設(shè)計夾持Φ2.7mm的棒狀鏡實施例對本實用新型作進一步說明。
[0041]本實用新型是純機械夾持機構(gòu)，非常適合于夾持細長棒狀物。如圖5所示，用于夾持棒狀鏡6的夾持機構(gòu)包括夾頭本體1、膨脹壁11以及油腔2，精密棒4，保持架3和擴張環(huán)5。
[0042]其中，在夾頭本體I內(nèi)壁與精密棒接觸的地方設(shè)置膨脹壁11，膨脹壁11也可以是連續(xù)的分布在夾頭本體的整個內(nèi)壁，也可以是不連續(xù)的柱狀體。一般的液壓膨脹夾頭，為了追求最大的持力，采用連續(xù)的一段圓柱面作為膨脹變形層。在膨脹加壓螺栓加壓時，膨脹壁均勻膨脹抱緊芯軸，圖3所示。因為刀柄或芯軸是圓柱狀的，采用完整的一段圓柱面作為膨脹壁的膨脹夾頭設(shè)計可以保證芯軸的各個部位同膨脹壁很好的接觸，這樣膨脹壁才不會因為過度的膨脹而出現(xiàn)破裂失效的情況。而在本實用新型中，因為精密棒4同膨脹壁11的接觸不是一個連續(xù)的圓柱面。為了最大保護液壓膨脹壁11的使用壽命和提高夾持精度，我們優(yōu)選采用膨脹壁11和精密棒4不接觸的地方，我們不設(shè)計膨脹壁。如果采用連續(xù)的膨脹壁，那么就必須要用額外的結(jié)構(gòu)來保護膨脹壁不過度膨脹，否則膨脹夾頭的使用壽命將大大降低。
[0043]本系統(tǒng)采用4根精密棒4成90°角分布(也可以用3根成120度角分布，或5根或更多，均勻分布在棒狀鏡外周)精密棒4選用不會生銹，耐磨損，光潔度好的材料。采用陶瓷軸承中的氮化鈦陶瓷材料作為精密棒4的材料是比較合適的。精密棒4起到傳遞力的作用，它是把夾頭本體I的膨脹力傳遞到要夾持的棒狀鏡6上。從而夾持住棒狀鏡6。
[0044]本系統(tǒng)精密棒4為圓柱體，也可以是非圓柱體，或者截面是月牙形的柱體(凹進側(cè)和棒狀鏡接觸)，甚至也可以是圓球體(需要至少兩組圓球體，類似于球軸承，兩邊支持)。選擇圓柱狀一是比較好加工，二是可以對棒狀物沿長度方向進行比較均勻的夾持。
[0045]精密棒4直徑的選取，取決于要夾持棒狀鏡的外徑。精密棒4直徑d=(膨脹夾頭內(nèi)孔直徑dl-棒狀鏡的直徑d2)/2。在目前的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，要求棒狀鏡6的直徑和圓柱體度要求在2微米以下。為了讓棒狀鏡能比較容易取出和保障夾持精度，一般精密棒4的直徑采用-10微米的公差。精密棒4一般采用無心磨加工，直徑的一致性一般可以保證在0.1微米左右，滿足本設(shè)計的使用要求。當(dāng)膨脹夾頭(夾頭本體、膨脹壁和油腔)制作完成后，我們可以用測微計來檢測膨脹壁的膨脹的不均勻性，這些不均勻的誤差一般在2-3微米左右。當(dāng)我們知道這些確定的誤差后，我們可以選擇精密棒4直徑的微細直徑差異用來補償上述的液壓膨脹力不均勻造成的誤差。這樣才有可能把2-3微米的液壓膨脹重復(fù)夾持精度提高到〈I微米的程度
[0046]由于棒狀鏡6本身就是一種圓柱棒，原則上也可以當(dāng)作精密棒4用于本設(shè)計。所以精密棒4選用圓柱形，有利于光學(xué)車間自己加工玻璃棒狀鏡作為精密棒4。因為當(dāng)要夾持的棒狀鏡6直徑發(fā)生變化時，就需要更換不同直徑的精密棒4，這樣的設(shè)計可以讓本實用新型產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。
[0047]為了讓精密棒4精確定位，我們需要引入保持架3(如圖7)。保持架3為帶有固定精密棒4的固定孔的圓環(huán)，保持架3可以采用滾針軸承常用的材料，本設(shè)計中我們采用了黃銅保持架。
[0048]為了保證精密棒4接觸液壓夾頭本體I的膨脹壁11，所以我們需要引入擴張環(huán)5。擴張環(huán)5分上下兩個，分別放置再精密棒4的兩端。精密棒4上有槽，可以保證擴張環(huán)不會影響棒狀鏡6的插入。當(dāng)然擴張環(huán)5是有彈性的，但是這個彈性力要遠小于液壓膨脹的夾持力，以至于能擴張，以保證棒狀鏡容易取出，但是又不會引起精密棒4的夾持不均勻。擴張環(huán)5可以是截取安裝棒狀鏡的不銹鋼鏡筒的一段，也可以是其他彈性體。
[0049]限位頂針12可以保證棒狀鏡6在立式使用或裝卸時不至于沒有支撐而跌落。同時也可以保證同一批次和同一參數(shù)的棒狀鏡在夾持后的位置基本保持不變。頂針12可以用硬質(zhì)不銹鋼或其他材料做成。采用硬質(zhì)材料可以保證表面有非常好的光潔度，這樣在支撐棒狀鏡的同時，不會因為表面的毛刺劃傷棒狀鏡的表面。我們一般推薦頂針頂部有球形的凸起。
[0050]當(dāng)要夾持的棒狀鏡6直徑發(fā)生變化時，又需要更換不同直徑的精密棒4和擴張環(huán)5，這時可能也需要更換保持架3。對于批量生產(chǎn)的生產(chǎn)線，不同的棒狀鏡，采用不同的精密棒4，保持架3和擴張環(huán)5組合是非常重要的。也是比較方便的。這時夾頭本體I不需要更換。由于精密棒4，保持架3和擴張器5都是比較容易取得，成本不高，所以本實用新型的意義尤其重大。
[0051]安裝方式如下:
[0052]事先準(zhǔn)備好HD12的夾頭本體I，膨脹壁按照如圖5所示為按照90度均勻分布。準(zhǔn)備好直徑為4.65mm的精密棒4(每個棒的直徑一致性小于0.1微米)。
[0053]然后把精密棒4放入保持架3;安裝好擴張環(huán)5，再把組裝好的保持架3放入夾頭本體I。放入時四根精密棒4要對準(zhǔn)膨脹變形層(膨脹壁)的標(biāo)示線。
[0054]這時放入要夾持的棒狀鏡6，同時旋轉(zhuǎn)要夾頭本體I上用于給油腔加壓的加壓螺栓，直到棒狀鏡6被夾持，至此棒狀鏡6的夾持完成。
[0055]拆卸和更換按照相反的步驟實施。
【主權(quán)項】
1.用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，包括內(nèi)部設(shè)有通孔的夾頭本體，其特征在于:所述通孔內(nèi)安裝有精密棒，夾頭本體的內(nèi)壁設(shè)有膨脹壁，夾頭本體和膨脹壁之間設(shè)有油腔，精密棒與膨脹壁接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:所述油腔對膨脹壁的液壓產(chǎn)生的膨脹力不均勻造成的誤差用精密棒的直徑差異補償。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:夾頭本體內(nèi)壁在與精密棒接觸的地方設(shè)置有所述的膨脹壁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:所述精密棒通過保持架安裝在膨脹壁內(nèi)側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:還包括用于將精密棒貼合在膨脹壁上的擴張環(huán)，所述精密棒兩端內(nèi)側(cè)設(shè)有凹槽，擴張環(huán)可以嵌在凹槽內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:所述擴張環(huán)具有彈性，擴張環(huán)的彈性力遠小于液壓膨脹的夾持力。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:所述精密棒為4個，呈90°角分布。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:所述精密棒為圓柱體、截面是月牙形的柱體、或圓球體。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:所述精密棒狀物為棒狀鏡。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，其特征在于:所述通孔底端設(shè)有限位頂針。
【專利摘要】本實用新型提出一種超精密的棒狀物夾持機構(gòu)，尤其是用于夾持棒狀鏡等精密棒狀物的夾持機構(gòu)。用于精密棒狀物的夾持機構(gòu)，包括內(nèi)部設(shè)有通孔的夾頭本體，所述通孔內(nèi)安裝有精密棒,夾頭本體的內(nèi)壁設(shè)有膨脹壁，夾頭本體和膨脹壁之間設(shè)有油腔，精密棒貼在膨脹壁上，精密棒與膨脹壁接觸，膨脹壁通過油腔的液壓提供擠壓精密棒的夾持力。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，夾持精度大大提高，可以用于棒狀鏡等要求重復(fù)夾持1微米的精密器械。
【IPC分類】B25B11/00
【公開號】CN205342902
【申請?zhí)枴緾N201620115041
【發(fā)明人】孟紅祥
【申請人】杭州奧普特光學(xué)有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年2月4日