具备显微定位功能的射流抛光装置

文档序号:30291400发布日期:2022-06-04 15:33阅读:70来源:国知局
具备显微定位功能的射流抛光装置

1.本实用新型涉及表面抛光加工领域,尤其是涉及一种具备显微定位功能的射流抛光装置。


背景技术:

2.随着制造业的发展,高性能高质量的复杂面形元件需求量在不断增长。其中,以微槽、微凸起、微凹陷阵列为代表的微结构功能表面越来越受到重视。微结构的制造水平是微纳加工技术发展中至关重要的一环。微结构的表面质量对其工作性能、使用寿命等具有重要影响,是加工质量的重要评估标准之一。
3.然而,在微细加工过程中往往会产生一些表面缺陷,例如,电火花加工、激光加工中的热影响层,机械加工中的毛刺等。加工后的抛光环节是去除这些缺陷的有效手段。由于微结构尺寸小、结构强度低等特点,传统抛光方法的适用性较差。
4.针对此类问题,已经发展出许多先进抛光工艺。其中,射流抛光以其应用范围广、去除斑点小、无亚表面损伤、适应于高陡度、小曲率半径工件加工、成本低等特点,成为了极具前景的精密抛光工艺。但是,常见的射流抛光设备多用于平面及曲面抛光,由于柔性刀具射流束难以实现对微结构表面的准确定位,可能会引起非抛光表面的材料去除,从而无法应用于微结构抛光。


技术实现要素:

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种具备显微定位功能的射流抛光装置,可以保证目标样品的微结构表面抛光时实现微细射流束相对微结构表面的准确定位,保证微细射流的定域性抛光,避免非抛光表面的材料去除,保证零件最终的整体抛光质量。
6.根据本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置,包括:多轴运动平台,所述多轴运动平台上设有第一安装台和第二安装台,所述第一安装台和所述第二安装台的相对位置可调;抛光池,所述抛光池设在所述第一安装台上,所述抛光池用于放置目标样品;喷头,所述喷头设在所述第二安装台上,所述喷头用于喷射抛光液以形成微细射流,所述微细射流用于冲蚀所述目标样品的局部待抛光面;供液系统,所述供液系统连接所述喷头,用于向所述喷头输送抛光液;射流拍摄显微成像系统,所述射流拍摄显微成像系统设在所述第二安装台上,用于动态观察所述微细射流冲蚀所述目标样品的过程和测量所述微细射流的宽度;微结构显微定位系统,所述微结构显微定位系统设在第二安装台上,用于观察所述目标样品上的微结构并定位所述微细射流;控制主机,所述控制主机通信连接所述多轴运动平台、所述喷头、所述供液系统、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统,以控制各部分工作。
7.根据本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置,通过设置多轴运动平台、抛光池、喷头、供液系统、射流拍摄显微成像系统、微结构显微定位系统、控制主机,可
以保证目标样品的微结构表面抛光时实现微细射流束相对微结构表面的准确定位,实现对平面、曲面、微结构表面的精密抛光,并能保证微细射流的定域性抛光,且抛光的定域性良好,避免非抛光表面的材料去除,保证零件最终的整体抛光质量。
8.一些实施例中,所述多轴运动平台包括:x运动轴,所述x运动轴具有沿第一方向移动的x轴滑台;y运动轴,所述y运动轴设在所述x轴滑台上,所述y运动轴具有沿第二方向移动的y轴滑台,所述第二方向垂直于所述第一方向;z运动轴,所述z运动轴具有沿第三方向移动的z轴滑台,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向;a运动轴,所述a运动轴设在所述z轴滑台上,所述a运动轴具有绕所述第一方向旋转的a轴转台,所述a轴转台被配置为所述第二安装台;c运动轴,所述c运动轴设在所述y轴滑台上,所述c运动轴具有绕所述第三方向旋转的c轴转台,所述c 轴转台被配置为所述第一安装台。
9.一些实施例中,所述a轴转台包括:沿所述第一方向延伸的安装板,所述安装板位于所述抛光池的上方,所述喷头、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统设在所述安装板上。
10.一些实施例中,所述抛光池包括:抛光池罐体,所述抛光池罐体设在所述第一安装台上;样品夹持台,所述样品夹持台设在所述抛光池罐体内。
11.一些实施例中,所述供液系统上设有抛光液输出口和抛光液回收口,所述抛光液输出口通过管道连接所述喷头,所述抛光液回收口通过管道连接所述抛光池罐体,以将所述抛光池罐体内积存的抛光液回收至所述供液系统的储液罐中。
12.一些实施例中,所述供液系统内设有稳压装置、搅拌装置、安全阀,所述稳压装置用于使由所述抛光液输出口输送的抛光液在所述喷头处形成压力稳定的连续射流,所述搅拌装置用于使所述供液系统的储液罐中搅拌匀化,所述安全阀用于在所述供液系统压力超出预设阈值时开启,将抛光液释放到所述储液罐中。
13.一些实施例中,所述喷头包括:安装座,所述安装座设在所述第二安装台上,所述安装座内设有出液通道,所述出液通道连接所述供液系统;喷嘴,所述喷嘴设在所述出液通道的出口上;密封件,所述密封件设在所述喷嘴和所述安装座之间;锁紧螺母,所述锁紧螺母设在所述安装座上,以将所述喷嘴固定在所述安装座上。
14.一些实施例中,所述抛光池包括:防溅射罩,所述防溅射罩覆盖在所述样品夹持台上,所述喷嘴可伸入所述防溅射罩内,用于防止所述微细射流的流速较高时冲击所述目标样品产生的溅射。
15.一些实施例中,所述射流拍摄显微成像系统包括:三维位移台,所述三维位移台设在所述第二安装台上;变倍显微镜筒,所述变倍显微镜筒设在所述三维位移台上;长工作距离显微镜头,所述长工作距离显微镜头设在所述变倍显微镜筒的物镜口上,且朝向所述喷头设置,所述长工作距离显微镜头可通过调节所述变倍显微镜筒的放大倍率和调节所述三维位移台使所述微细射流置于显示画面中央并完成对焦,以动态观察所述微细射流和测量所述微细射流的宽度;同轴点光源,所述同轴点光源设在所述变倍显微镜筒的光源口上;第一高性能工业相机,所述第一高性能工业相机设在所述变倍显微镜筒的目镜口上且连接所述控制主机。
16.一些实施例中,所述微结构显微定位系统包括:体式显微镜系统,所述体式显微镜系统设在所述第二安装台上,所述体式显微镜系统的物镜口朝向下所述目标样品设置,所
述体式显微镜系统的物镜轴线与所述喷头的射流方向相平行且彼此间隔开设置,所述体式显微镜系统通过调节放大倍率和对焦,可使所述目标样品的微结构置于显示画面中央并对所述喷头定位;第二高性能工业相机,所述第二高性能工业相机设在所述体式显微镜系统的目镜口上且连接所述控制主机,以将图像数据传输到所述控制主机上。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
19.图1是本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置的立体图;
20.图2是本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置的部分结构示意图;
21.图3是本实用新型实施例的抛光池的立体结构示意图;
22.图4是本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置的俯视图;
23.图5是本实用新型实施例的喷头的结构示意图;
24.图6是本实用新型实施例的射流拍摄显微成像系统的结构示意图;
25.图7是本实用新型实施例的微结构显微定位系统的结构示意图;
26.图8是本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置的侧视图。
27.附图标记:
28.1、供液系统;
29.101、抛光液输出口;102、抛光液回收口;
30.2、多轴运动平台;
31.201、x运动轴;202、y运动轴;203、z运动轴;204、a运动轴;205、c运动轴;206、光学平板;207、第二安装台;2071、通孔;208、第一安装台;
32.a、第一方向;b、第二方向;c、第三方向;
33.3、喷头;
34.301、安装座;3011、出液通道;3012、延伸部;302、喷嘴;3021、连接管;303、密封件;304、锁紧螺母;3041、避让孔;
35.4、抛光池;
36.401、抛光池罐体;402、样品夹持台;403、防溅射罩;
37.5、射流拍摄显微成像系统;
38.505、三维位移台;501、变倍显微镜筒;502、长工作距离显微镜头;503、同轴点光源;504、第一高性能工业相机;
39.6、微结构显微定位系统;
40.601、体式显微镜系统;602、第二高性能工业相机;
41.7、控制主机。
具体实施方式
42.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
43.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。
45.在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
46.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.下面参考图1-图8,描述根据本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置。
48.如图1所示,根据本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置,包括:多轴运动平台2、抛光池4、喷头3、供液系统1、射流拍摄显微成像系统5、微结构显微定位系统6、控制主机7。
49.如图2所示,多轴运动平台2上设有第一安装台208和第二安装台207,第一安装台208和第二安装台207的相对位置可调;抛光池4设在第一安装台208上,抛光池4 用于放置目标样品;喷头3设在第二安装台207上,喷头3用于喷射抛光液以形成微细射流,微细射流用于冲蚀目标样品的局部待抛光面;供液系统1连接喷头3,用于向喷头3输送抛光液;射流拍摄显微成像系统5设在第二安装台207上,用于动态观察微细射流冲蚀目标样品的过程和测量微细射流的宽度;微结构显微定位系统6设在第二安装台207上,用于观察目标样品上的微结构并定位微细射流;控制主机7通信连接多轴运动平台2、喷头3、供液系统1、射流拍摄显微成像系统5以及微结构显微定位系统6,以控制各部分工作。
50.可以理解为,供液系统1将配置好的抛光液以指定压力输运到喷头3处,形成微细射流冲蚀目标样品局部待抛光表面。抛光液中的颗粒、化学组分与待抛光表面相互作用,实现材料微量去除,而通过多轴运动平台2调整第一安装台208和第二安装台207的相对位置,从而使微细射流与目标样品实现相对运动,实现整个待抛光表面的精密抛光。射流拍摄显微成像系统5可以动态观察射流冲蚀样品表面的过程并实现射流束宽度测量,方便操作人员掌握抛光情况和确定微细射流是否能满足要求。微结构显微定位系统 6可以观察目标样品上的微槽、微凸起等微结构表面并实现射流束的定位,避免非抛光区域发生材料去除。
51.其中,微细射流可以根据目标样品的大小进行确定,一般来说,微细射流是指宽度
小于1mm的射流束,更具体地,根据目标样品的大小,微细射流可以选取宽度为 0.05mm~1mm的射流束,以对目标样品的待抛光表面进行射流抛光处理,例如,当目标样品的尺寸较大时,微细射流的宽度可以选取为1mm,当目标样品的尺寸较小时,微细射流的宽度可以选取为0.05mm。
52.根据本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置,通过设置多轴运动平台2、抛光池4、喷头3、供液系统1、射流拍摄显微成像系统5、微结构显微定位系统 6、控制主机7,可以保证目标样品的微结构表面抛光时实现微细射流束相对微结构表面的准确定位,实现对平面、曲面、微结构表面的精密抛光,并能保证微细射流的定域性抛光,且抛光的定域性良好,避免非抛光表面的材料去除,保证零件最终的整体抛光质量。
53.一些实施例中,如图2所示,多轴运动平台2包括:x运动轴201、y运动轴202、 z运动轴203、a运动轴204、c运动轴205,x运动轴201具有沿第一方向a移动的x 轴滑台;y运动轴202设在x轴滑台上,y运动轴202具有沿第二方向b移动的y轴滑台,第二方向b垂直于第一方向a;z运动轴203具有沿第三方向c移动的z轴滑台,第三方向c垂直于第一方向a和第二方向b;a运动轴204设在z轴滑台上,a运动轴 204具有绕第一方向a旋转的a轴转台,a轴转台被配置为第二安装台207;c运动轴 205设在y轴滑台上,c运动轴205具有绕第三方向c旋转的c轴转台,c轴转台被配置为第一安装台208。多轴运动平台2设置成包括x运动轴201、y运动轴202、z运动轴203、a运动轴204、c运动轴205能实现五轴运动,对第一安装台208和第二安装台207之间相对位置精准调节,从而实现微细射流对目标样品的准确定位和精准抛光。
54.一些实施例中,如图2所示,多轴运动平台2还包括:光学平板206,x运动轴201 和z运动轴203固定在光学平板206,光学平板206作为整个装置的基座,提供安装基础并可用于安装在其他平台上。
55.一些实施例中,如图2所示,a轴转台包括:沿第一方向a延伸的安装板,安装板位于抛光池4的上方,喷头3、射流拍摄显微成像系统5以及微结构显微定位系统6设在安装板上。也就是说,安装板的长板面构成a轴转台的安装表面,可以提供足够大的安装面,满足安装喷头3、射流拍摄显微成像系统5以及微结构显微定位系统6的安装。
56.一些实施例中,如图3所示,抛光池4包括:抛光池罐体401和样品夹持台402,抛光池罐体401设在第一安装台208上,即抛光池罐体401安装在c轴转台的安装面上;样品夹持台402设在抛光池罐体401内,即固定于抛光池罐体401内。
57.可以理解为,抛光池罐体401的顶部形成有容纳槽,容纳槽用于容纳抛光液,样品夹持台402通过夹具机构固定目标样品,其装夹固定方式可参考现有技术中的夹具机构,例如气动夹爪等,这里不再赘述。
58.一些实施例中,如图4所示,供液系统1上设有抛光液输出口101和抛光液回收口 102,抛光液输出口101通过管道连接喷头3,抛光液回收口102通过管道连接抛光池罐体401,以将抛光池罐体401内积存的抛光液回收至供液系统1的储液罐中,这样能实现抛光液循环回收,提高抛光液的利用率,降低成本,节能环保。
59.具体地,抛光液输出口101可以通过高压软道连接喷头3。
60.具体地,抛光液回收口102可以通过回收软管连接抛光池罐体401。
61.一些实施例中,供液系统1内设有稳压装置(图未示出)、搅拌装置(图未示出)、安全阀(图未示出)。稳压装置用于使由抛光液输出口101输送的抛光液在喷头3处形成压力稳
定的连续射流,以实现抛光液稳压输出功能。搅拌装置用于使供液系统1的储液罐中搅拌匀化,以实现抛光液搅拌匀化功能。安全阀用于在供液系统1压力超出预设阈值时开启,将抛光液释放到储液罐中,避免管路、阀门处产生泄漏,提高安全性。
62.稳压装置、搅拌装置以及安全阀的具体结构可以参考现有技术,其中,稳压装置只需实现液压维稳的功能,搅拌装置只需实现将液体搅拌匀化的功能,安全阀只需起到安全开关的功能即可,这里不再赘述。
63.一些实施例中,如图5所示,喷头3包括:安装座301、喷嘴302、密封件303、锁紧螺母304,安装座301设在第二安装台207上,安装座301内设有出液通道3011,出液通道3011连接供液系统1;喷嘴302设在出液通道3011的出口上;密封件303设在喷嘴302和安装座301之间;锁紧螺母304设在安装座301上,以将喷嘴302固定在安装座301上。通过锁紧螺母304将喷嘴302固定在安装座301上可以实现喷嘴302和安装座301之间的可拆卸安装,当喷嘴302受损时能进行维修或更换,降低成本。而设置密封件303则能保证安装座301和喷嘴302安装时的密封性,避免漏液。
64.参考前文所述,喷嘴302的喷口内径可以根据微细射流的宽度进行相应地选择,例如,当微细射流的宽度选取为1mm时,喷嘴302的喷口内径为1mm,当微细射流的宽度选取为0.05mm~1mm时,喷嘴302的喷口内径设置为0.05mm~1mm,例如,微细射流的宽度选取为0.05mm,则喷嘴302的喷口内径设置为0.05mm。
65.一些实施例中,喷嘴302可以为宝石喷嘴,该宝石喷嘴的宝石芯材料可以为红宝石或金刚石。其他实施例中,喷嘴302也可以为不锈钢喷嘴。
66.具体地,如图5所示,第二安装台207为安装板,安装板上设有通孔2071,安装座 301穿设在通孔2071上并通过螺栓固定在安装板上,安装座301的底部设有呈柱状的延伸部3012,出液通道3011部分形成在延伸部3012上,锁紧螺母304套设在延伸部3012 上且与延伸部3012螺纹相连,采用该方式喷嘴302安装简单,操作方便。
67.可选地,如图5所示,喷嘴302上设有连接管3021,连接管3021内套在出液通道 3011内,连接管3021和喷嘴302之间形成有台阶,密封件303为密封垫片且设在台阶上。安装喷嘴302时,密封垫片套设在连接管3021上并止抵于台阶,连接管3021嵌入到出液通道3011的出液口处,然后通过锁紧螺母304将喷嘴302压紧在安装座301上,操作比较简单,喷嘴302、密封垫片的安装也比较方便。
68.可选地,如图5所示,锁紧螺母304上设有避让孔3041,避让孔3041对应喷嘴302 的喷口设置,以防止干扰喷嘴302喷射微细射流。
69.一些实施例中,如图5所示,抛光池4包括:防溅射罩403,防溅射罩403覆盖在样品夹持台402上,喷嘴302可伸入防溅射罩403内,用于防止微细射流的流速较高时冲击目标样品产生的溅射。也就是说,防溅射罩403为透明材质制成的软罩,避免微细射流向外溅射,污染周围环境或器材。
70.具体地,如图5所示,防溅射罩403可以套设在锁紧螺母304上,或是防溅射罩403 套设在延伸部3012,安装起来比较方便。
71.一些实施例中,如图6所示,射流拍摄显微成像系统5包括:三维位移台505、变倍显微镜筒501、长工作距离显微镜头502、同轴点光源503、第一高性能工业相机504,三维位移台505设在第二安装台207上;变倍显微镜筒501设在三维位移台505上;长工作距离显微镜
头502设在变倍显微镜筒501的物镜口上,且朝向喷头3设置,长工作距离显微镜头502可通过调节变倍显微镜筒501的放大倍率和调节三维位移台505使微细射流置于显示画面中央并完成对焦,以动态观察微细射流和测量微细射流的宽度;同轴点光源503设在变倍显微镜筒501的光源口上;第一高性能工业相机504设在变倍显微镜筒501的目镜口上且连接控制主机7。安装好的射流拍摄显微成像系统5朝向喷头 3,通过调节变倍显微镜筒501进行放大倍率调节,同时调节三维位移台505,可以使微细射流置于长工作距离显微镜头502的显示画面中央并完成对焦,进行微细射流的动态观察,同时长工作距离显微镜头502与控制主机7配合也能实现对微细射流的射流束的宽度测量,从而确定微细射流是否能满足要求。
72.长工作距离显微镜头502具有较长的工作距离,该工作距离是指镜头端面到拍摄对象(微细射流)的距离,长工作距离显微镜头502的工作距离可以大于30mm,避免镜头与样品夹持台402、喷头3等结构发生干涉,以及防止射流溅射到镜头上干扰拍摄。
73.一些实施例中,如图7、图8所示,微结构显微定位系统6包括:体式显微镜系统 601和第二高性能工业相机602,体式显微镜系统601设在第二安装台207上,体式显微镜系统601的物镜口朝向下目标样品设置,体式显微镜系统601的物镜轴线与喷头3 的射流方向相平行且彼此间隔开设置,体式显微镜系统601通过调节放大倍率和对焦,可使目标样品的微结构置于显示画面中央并对喷头3定位;第二高性能工业相机602设在体式显微镜系统601的目镜口上且连接控制主机7,以将图像数据传输到控制主机7 上。安装好的微结构显微定位系统6的物镜轴线与喷头3的射流方向平行并相隔一段距离,朝向目标样品表面,通过调节体式显微镜系统601进行放大倍率调节及对焦,使目标样品表面的微结构(例如微槽、微凸起)置于显示画面中央,实现喷头3的初步定位,由于体式显微镜系统601和喷头3之间的位置是确定的,只需喷头3沿第一方向a移动一定的距离,就能完成喷头3的最终定位。
74.下面结合附图,描述本实用新型具备显微定位功能的射流抛光装置的一个具体实施例。
75.如图1至图8所示,具备显微定位功能的射流抛光装置包括:多轴运动平台2、抛光池4、喷头3、供液系统1、射流拍摄显微成像系统5、微结构显微定位系统6、控制主机7。
76.多轴运动平台2上设有第一安装台208和第二安装台207,第一安装台208和第二安装台207的相对位置可调。
77.多轴运动平台2包括:x运动轴201、y运动轴202、z运动轴203、a运动轴204、 c运动轴205,x运动轴201具有沿第一方向a移动的x轴滑台;y运动轴202设在x 轴滑台上,y运动轴202具有沿第二方向b移动的y轴滑台,第二方向b垂直于第一方向a;z运动轴203具有沿第三方向c移动的z轴滑台,第三方向c垂直于第一方向a 和第二方向b;a运动轴204设在z轴滑台上,a运动轴204具有绕第一方向a旋转的 a轴转台,a轴转台被配置为第二安装台207;c运动轴205设在y轴滑台上,c运动轴205具有绕第三方向c旋转的c轴转台,c轴转台被配置为第一安装台208。
78.a轴转台包括:沿第一方向a延伸的安装板,安装板位于抛光池4的上方。
79.抛光池4包括:抛光池罐体401和样品夹持台402,抛光池罐体401安装在c轴转台的安装面上,样品夹持台402设在抛光池罐体401内,用于固定目标样品。
80.喷头3包括:安装座301、喷嘴302、密封件303、锁紧螺母304,安装座301设在 a轴转台的安装面上,安装座301内设有出液通道3011,出液通道3011连接供液系统 1;喷嘴302设
在出液通道3011的出口上,用于喷射抛光液以形成微细射流,微细射流用于冲蚀目标样品的局部待抛光面;密封件303设在喷嘴302和安装座301之间;锁紧螺母304设在安装座301上,以将喷嘴302固定在安装座301上。
81.喷嘴302为宝石喷嘴,安装板上设有通孔2071,安装座301穿设在通孔2071上并通过螺栓固定在安装板上,安装座301的底部设有呈柱状的延伸部3012,出液通道3011 部分形成在延伸部3012上,锁紧螺母304套设在延伸部3012上且与延伸部3012螺纹相连。喷嘴302上设有连接管3021,连接管3021内套在出液通道3011内,连接管3021 和喷嘴302之间形成有台阶,密封件303为密封垫片且设在台阶上。
82.锁紧螺母304上设有避让孔3041,避让孔3041对应喷嘴302的喷口设置,以防止干扰喷嘴302喷射微细射流。
83.抛光池4还包括:防溅射罩403,防溅射罩403套设在延伸部3012,防溅射罩403 覆盖在样品夹持台402上,喷嘴302可伸入防溅射罩403内,用于防止微细射流的流速较高时冲击目标样品产生的溅射。
84.供液系统1上设有抛光液输出口101和抛光液回收口102,抛光液输出口101通过高压软管连接喷头3的安装座301,用于向喷头3输送抛光液,抛光液回收口102通过回收软管连接抛光池罐体401,以将抛光池罐体401内积存的抛光液回收至供液系统1 的储液罐中。
85.供液系统1内设有稳压装置、搅拌装置、安全阀。稳压装置用于使由抛光液输出口 101输送的抛光液在喷头3处形成压力稳定的连续射流,以实现抛光液稳压输出功能。搅拌装置用于使供液系统1的储液罐中搅拌匀化,以实现抛光液搅拌匀化功能。安全阀用于在供液系统1压力超出预设阈值时开启,将抛光液释放到储液罐中,避免管路、阀门处产生泄漏,提高安全性。
86.射流拍摄显微成像系统5包括:三维位移台505、变倍显微镜筒501、长工作距离显微镜头502、同轴点光源503、第一高性能工业相机504,三维位移台505设在a轴转台的安装面上;变倍显微镜筒501设在三维位移台505上;长工作距离显微镜头502设在变倍显微镜筒501的物镜口上,且朝向喷头3设置,长工作距离显微镜头502可通过调节变倍显微镜筒501的放大倍率和调节三维位移台505使微细射流置于显示画面中央并完成对焦,以动态观察微细射流和测量微细射流的宽度;同轴点光源503设在变倍显微镜筒501的光源口上;第一高性能工业相机504设在变倍显微镜筒501的目镜口上且连接控制主机7。
87.微结构显微定位系统6包括:体式显微镜系统601和第二高性能工业相机602,体式显微镜系统601设在a轴转台的安装面上,体式显微镜系统601的物镜口朝向下目标样品设置,体式显微镜系统601的物镜轴线与喷头3的射流方向相平行且彼此间隔开设置,体式显微镜系统601通过调节放大倍率和对焦,可使目标样品的微结构置于显示画面中央并对喷头3定位;第二高性能工业相机602设在体式显微镜系统601的目镜口上且连接控制主机7,以将图像数据传输到控制主机7上。
88.控制主机7通信连接多轴运动平台2、喷头3、供液系统1、射流拍摄显微成像系统 5以及微结构显微定位系统6,以控制各部分工作。
89.根据本实用新型实施例的具备显微定位功能的射流抛光装置的其他构成,例如供液系统1、控制主机7、三维位移台505以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
90.在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
91.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
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