一种球面磨斑调节装置及方法

1.本发明涉及摩擦磨损试验磨损表征技术领域，尤其涉及一种球面磨斑调节装置及方法。


背景技术：

2.球盘式摩擦磨损试验，广泛应用于测试各种金属非金属等材料摩擦系数，适用于摩擦副表面存在较大接触应力情况下，开展摩擦学试验，探究材料磨损前后，磨损失效机理，这对于研究现代工程中，材料的磨损失效具有重要研究价值和研究意义。在摩擦过程中，受热、化学、物理、材料等多方面因素影响，样品表面会留下磨斑；在摩擦试验结束后，需要对磨斑表面三维形貌、元素成分等变化进行表征；磨斑形貌、元素成分的变化，可用于分析材料在摩擦过程中的变化情况，也是揭示磨损失效机理的关键。对于样品球，球面磨斑处于曲面状态，磨斑中心极易偏离最高点，影响磨斑形貌观测表征；尤其是磨斑直径较小情况下，手动调节样品无法实现精确调节，且无法保证磨斑中心处于球面最高点。迄今为止，尚未出现，对球样品，球面磨斑位置的调节装置及方法。
3.球盘摩擦磨损试验，可在较高pv值条件下，用于评定涂层、润滑剂、金属、橡胶、陶瓷等材料的摩擦磨损性能。在磨损后，球表面表征过程中，需要调节磨斑中心至球面最高点，以便于形貌仪拍摄观测磨斑三维形貌特征。现有技术针对磨斑调节问题，采用架空球样品的方式，通过手动使用镊子拨动球面的方式，使球发生转动，调节磨斑中心至球面最高点，调节过程不仅繁琐费时，且在磨斑直径较小情况，如几十微米级别情况下，采用镊子手动拨动球样品过程中，磨斑极易偏离球面最高点。
4.因此，针对球面磨斑中心位置调节问题，设计一种可调节磨斑位置、观测磨斑偏离位置、调节精度高、可靠性好的调节装置显得尤为重要。而现有研究尚未发现有用于球样品球面磨斑的调节装置及方法。


技术实现要素：

5.为克服上述问题，本发明提供一种能够观测磨斑位置，并调节磨斑位置的装置及方法。
6.本发明的第一个方面提供一种球面磨斑调节装置，包括龙门架升降机构、装夹微调机构、z轴旋转机构以及伸缩取样机构；
7.所述龙门架升降机构包括龙门架，龙门架包括横梁和设置在横梁左右两端的两个竖梁；以龙门架的高度方向为z轴方向，龙门架的长度方向为y轴方向，龙门架的宽度方向为x轴方向；
8.所述龙门架横梁的中心位置设有用于观测磨斑位置的目镜，两个竖梁沿前侧各安装有一个滑轨，两个滑轨的内侧各设有一个与之平行的升降丝杆；滑轨上滑动连接有滑台，升降丝杆上螺纹连接有丝杆连接块；两个滑台之间连接有转移安装平台，且转移安装平台与丝杆连接块连接；升降丝杆的上端贯穿龙门架的横梁并连接有顶部手轮，旋转顶部手轮
带动升降丝杆旋转，从而带动转移安装平台沿z轴方向升降；
9.所述伸缩取样机构包括倒l型的转移支撑架，转移支撑架的竖直边与转移安装平台的后侧固定连接，转移支撑架的水平边的顶面设有第三u型槽，转移支撑架的水平边的外侧设有载物台安装支架；第三u型槽沿x轴方向延伸，载物台安装支架有呈凹字形开口，开口内安装有第三u型槽，所述第三u型槽内通过燕尾槽滑动连接有第二u型槽，第二u型槽内通过燕尾槽滑动连接有第一u型槽；
10.第三u型槽的两内侧壁上安装有沿x方向延伸的第一齿条，第三u型槽的底部安装有直线丝杆电机，直线丝杆电机带动第二u型槽沿x轴做直线往复运动；第二u型槽的两侧各设有一条同步带、第一小齿轮和第二小齿轮，第一小齿轮设置在第二u型槽的后端并与第一齿条相啮合，第二小齿轮设置在第二u型槽的前端并与第一u型槽侧面的第二齿条相啮合；当第二u型槽在直线丝杆电机带动下运动时，第一小齿轮在第一齿条的作用下转动，从而通过同步带带动第二小齿轮转动；在第二小齿轮和第二齿条的作用下，第一u型槽做x轴方向的直线运动；所述第一u型槽的顶面中心安装有取样夹安装座，取样夹安装座内设有内部电机，内部电机的输出轴竖直向上并安装有取样夹，内部电机带动取样夹绕z轴旋转；
11.所述z轴旋转机构安装于载物台安装支架上，z轴旋转机构包括蜗轮蜗杆安装块，蜗轮蜗杆安装块上安装有蜗轮，蜗轮上安装有载物台，载物台上设有样品转移座；样品转移座位于目镜正下方，并样品转移座上放置有球样品；蜗轮与蜗杆相啮合；蜗杆的两端各安装有一个第一蜗杆调节齿轮，第一蜗杆调节齿轮与第二蜗杆调节齿轮相啮合；第二蜗杆调节齿轮的齿轮轴端部连接有z轴旋转手轮；旋转z轴旋转手轮带动蜗轮旋转驱动蜗轮蜗杆安装块上的载物台旋转，最终带动球样品绕z轴旋转；
12.载物台安装支架末端安装有z轴旋转手轮，可通过z轴旋转手轮，带动蜗杆调节齿轮驱动蜗杆调节齿轮，使蜗杆旋转，并带动蜗轮旋转驱动蜗轮蜗杆安装块上的载物台旋转，最终带动球样品绕z轴旋转；
13.所述装夹微调机构包括两个分别设置在龙门架两个竖梁内侧的安装支架，两个安装支架共同设有双头丝杆，双头丝杆上设有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹各螺纹连接有一个装夹连接块；双头丝杆的两端分别贯穿龙门架的竖梁并连接有夹紧手轮；所述装夹连接块上还固定连接有柔性夹爪伸缩杆，柔性夹爪伸缩杆穿设在伸缩杆滑座上；两个柔性夹爪伸缩杆相互靠近的一端设有柔性夹爪，两个柔性夹爪伸缩杆相互远离的一端通过键槽连接有装夹大齿轮，装夹大齿轮与装夹调节小齿轮相啮合；装夹调节小齿轮的齿轮轴安装在齿轮固定座上，装夹调节小齿轮的齿轮轴的一端穿过龙门架的竖梁并连接有y轴旋转手轮；旋转夹紧手轮带动柔性夹爪伸缩杆在伸缩杆滑座内直线运动，使得两个柔性夹爪之间夹紧球样品；旋转y轴旋转手轮，带动装夹微调装夹调节小齿轮、装夹微调大齿轮旋转，实现球样品绕y轴做小角度旋转。
14.本发明的第二个方面提供一种球面磨斑调节装置的调节方法，包括以下步骤：
15.步骤1：调节龙门架升降机构顶部手轮，通过顶部观测目镜，观测物像至清晰状态，停止调节顶部手轮；观测磨斑位置，调节z轴旋转机构上的z轴旋转手轮，至磨斑与坐标轴原点连线与y轴平行；
16.步骤2：调节装夹微调机构，通过调节夹紧手轮，带动两根柔性夹爪伸缩杆同时向内伸缩夹紧样品后，调节y轴旋转手轮，通过观测目镜观测磨斑位置，至磨斑中心与目镜中
心重合后，停止调节y轴旋转手轮，并反向调节夹紧手轮松开样品；
17.步骤3；启动伸缩取样机构电机电源，样品通过取样夹抓取并脱离伸缩取样机构载物台，转移至三维形貌仪载物台表面；完成样品转移后，再次启动电机，取样伸缩机构自动收回。
18.本发明的有益效果是：本发明提出的一种球面磨斑调节装置及方法，包括伸缩取样机构、装夹微调机构、z轴旋转机构、龙门架升降机构。伸缩取样机构，安装有取样夹，实现样品的转移，同时采用底面带燕尾凸起结构u型槽，带动样品沿x轴做直线运动。装夹微调机构，采用柔性夹爪，对球样品进行装夹，同时利用齿轮传动机构，可实现磨斑位置沿y轴做微小旋转调节功能。z轴旋转机构，利用蜗轮蜗杆，以及齿轮机构可实现磨斑绕z轴旋转功能。龙门架升降机构，通过丝杆驱动转移安装平台整体沿z轴做直线运动，实现对球样品磨斑观测的调焦、装夹功能。在调节过程中，可实现对磨斑位置的精确调节功能，使磨斑中心处于球面最高点，获得球面磨斑准确的三维形貌，也为后期，深刻揭示材料摩擦磨损及失效机理提供技术支持。与现有技术相比具有如下优点：
19.1.采用装夹微调机构，同时实现对样品的抓夹以及绕y轴旋转调节功能；柔性夹爪伸锁杆末端安装有柔性夹爪，可适应不同球样品尺寸装夹。
20.2.采用伸缩取样机构，实现球样品磨斑处于球面最高点状态下，完成样品水平平移过程。
21.3.采用z轴旋转机构，利用蜗轮蜗杆配合齿轮传动，可实现对磨斑绕z轴旋转的精确调节功能。
附图说明
22.图1为本发明的结构正视图。
23.图2为本发明的结构俯视图。
24.图3为本发明的正等轴测图。
25.图4为本发明的装夹微调机构结构示意图。
26.图5为本发明的z轴旋转机构结构示意图。
27.图6为本发明的伸缩取样机构结构示意图。
28.图7为本发明的伸缩取样机构结构正三轴测图。
29.附图标记说明：1、龙门架升降机构，1.1、龙门架，1.2、滑轨，1.3、滑台，1.4、转移安装平台，1.5、顶部手轮，1.6、升降丝杆，1.7、丝杆连接块；2、装夹微调机构，2.1、夹紧手轮，2.2、y轴旋转手轮，2.3、齿轮固定座，2.4、安装支架，2.5、柔性夹爪，2.6、伸缩杆滑座，2.7、装夹连接块，2.8、装夹调节小齿轮，2.9、小杆，2.10、双头丝杆，2.11、柔性夹爪伸缩杆，2.12、装夹微调大齿轮，3、z轴旋转机构，3.1、第二蜗杆调节齿轮，3.2、载物台安装支架，3.3、z轴旋转手轮，3.4、第一蜗杆调节齿轮，3.5、蜗杆，3.6、蜗轮，3.7、载物台，3.8、样品转移座，3.9、蜗轮蜗杆安装块，4、伸缩取样机构，4.1、齿条，4.2、第三u型槽，4.3a、第一小齿轮，4.3b、第二小齿轮；4.4、同步带，4.5、第二u型槽，4.6、取样夹，4.7、取样夹安装座，4.8、第一u型槽，4.9、电机，4.10、l型转移支撑架，4.11、第二齿条；5、球样品，6、目镜，7、三维形貌仪载物台。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“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发明中的具体含义。
33.参照附图，本发明的第一个实施例提供一种球面磨斑调节装置，包括龙门架升降机构1、装夹微调机构2、z轴旋转机构3以及伸缩取样机构4；
34.所述龙门架升降机构1包括龙门架1.1，龙门架1.1包括横梁和设置在横梁左右两端的两个竖梁；以龙门架1.1的高度方向为z轴方向，龙门架1.1的长度方向为y轴方向，龙门架1.1的宽度方向为x轴方向；
35.所述龙门架1.1横梁的中心位置设有用于观测磨斑位置的目镜6，两个竖梁沿前侧各安装有一个滑轨1.2，两个滑轨1.2的内侧各设有一个与之平行的升降丝杆1.6；滑轨1.2上滑动连接有滑台1.3，升降丝杆1.6上螺纹连接有丝杆连接块1.7；两个滑台1.3之间连接有转移安装平台1.4，且转移安装平台1.4与丝杆连接块1.7连接；升降丝杆1.6的上端贯穿龙门架1.1的横梁并连接有顶部手轮1.5，旋转顶部手轮1.5带动升降丝杆1.6旋转，从而带动转移安装平台1.4沿z轴方向升降；
36.所述伸缩取样机构4包括倒l型的转移支撑架4.10，转移支撑架4.10的竖直边与转移安装平台1.4的后侧固定连接，转移支撑架4.10的水平边的顶面设有第三u型槽4.2，转移支撑架4.10的水平边的外侧设有载物台安装支架3.2；第三u型槽4.2沿x轴方向延伸，载物台安装支架3.2呈凹字形，载物台安装支架3.2的后侧；
37.第三u型槽4.2的两内侧壁上安装有沿x方向延伸的第一齿条4.1，第三u型槽4.2的底部安装有直线丝杆电机4.9，直线丝杆电机4.9带动第二u型槽4.5沿x轴做直线往复运动；第二u型槽4.5的两侧各设有一条同步带4.4、第一小齿轮4.3a和第二小齿轮4.3b，第一小齿轮4.3a设置在第二u型槽4.5的后端并与第一齿条4.1相啮合，第二小齿轮4.3b设置在第二u型槽4.5的前端并与第一u型槽4.8侧面的第二齿条4.11相啮合；当第一u型槽4.8在直线丝杆电机4.9带动下运动时，第一小齿轮4.3a在第一齿条4.1的作用下转动，从而通过同步带4.4带动第二小齿轮4.3b转动；在第二小齿轮4.3b和第二齿条4.11的作用下，第一u型槽4.8做x轴方向的直线运动；所述第一u型槽4.8的顶面中心安装有取样夹安装座4.7，取样夹安装座4.7内设有内部电机，内部电机的输出轴竖直向上并安装有取样夹4.6，内部电机带动
取样夹4.6绕z轴旋转；
38.所述z轴旋转机构3安装于载物台安装支架3.2上，z轴旋转机构3包括蜗轮蜗杆安装块3.9，蜗轮蜗杆安装块3.9上安装有蜗轮3.6，蜗轮3.6上安装有载物台3.7，载物台3.7上设有样品转移座3.8，样品转移座3.8上放置有球样品5；蜗轮3.6与蜗杆3.5相啮合；蜗杆3.5的两端各安装有一个第一蜗杆调节齿轮3.4，第一蜗杆调节齿轮3.4与第二蜗杆调节齿轮3.1相啮合；第二蜗杆调节齿轮3.1的齿轮轴端部连接有z轴旋转手轮3.3；旋转z轴旋转手轮3.3带动蜗轮3.6旋转驱动蜗轮蜗杆安装块3.9上的载物台3.7旋转，最终带动球样品5绕z轴旋转；
39.载物台安装支架3.2末端安装有z轴旋转手轮3.3，可通过z轴旋转手轮3.3，带动蜗杆调节齿轮23.1驱动蜗杆调节齿轮13.4，使蜗杆3.5旋转，并带动蜗轮3.6旋转驱动蜗轮蜗杆安装块上的载物台旋转，最终带动球样品5绕z轴旋转。
40.所述装夹微调机构2包括两个分别设置在龙门架1.1两个竖梁内侧的安装支架2.4，两个安装支架2.4共同设有双头丝杆2.10，双头丝杆2.10上设有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹各螺纹连接有一个装夹连接块2.7；双头丝杆2.10的两端分别贯穿龙门架1.1的竖梁并连接有夹紧手轮2.1；所述装夹连接块2.7上还固定连接有柔性夹爪伸缩杆2.11，柔性夹爪伸缩杆2.11穿设在伸缩杆滑座2.6上；两个柔性夹爪伸缩杆2.11相互靠近的一端设有柔性夹爪2.5，两个柔性夹爪伸缩杆2.11相互远离的一端通过键槽连接有装夹大齿轮2.12，装夹大齿轮2.12与装夹调节小齿轮2.8相啮合；装夹调节小齿轮2.8的齿轮轴安装在齿轮固定座2.3上，装夹调节小齿轮2.8的齿轮轴的一端穿过龙门架1.1的竖梁并连接有y轴旋转手轮；旋转夹紧手轮2.1带动柔性夹爪伸缩杆2.11在伸缩杆滑座2.6内直线运动，使得两个柔性夹爪2.5之间夹紧球样品5；旋转y轴旋转手轮2.2，带动装夹微调装夹调节小齿轮2.8、装夹微调大齿轮2.12旋转，实现球样品5绕y轴做小角度旋转。
41.需要说明的是，本发明附图中标号7以三维形貌仪表征设备为例，为三维形貌仪的载物台。
42.本发明的第二个实施例提供一种球面磨斑调节装置的调节方法，包括以下步骤：
43.步骤1：调节龙门架升降机构顶部手轮1.5，通过顶部观测目镜，观测物像至清晰状态，停止调节顶部手轮1.5；观测磨斑位置，调节z轴旋转机构上的z轴旋转手轮，至磨斑与坐标轴原点连线与y轴平行；
44.步骤2：调节装夹微调机构，通过调节夹紧手轮，带动两根柔性夹爪伸缩杆同时向内伸缩夹紧样品后，调节y轴旋转手轮，通过观测目镜观测磨斑位置，至磨斑中心与目镜中心重合后，停止调节y轴旋转手轮，并反向调节夹紧手轮松开样品；
45.步骤3；启动伸缩取样机构电机电源，样品通过取样夹抓取并脱离伸缩取样机构载物台，转移至三维形貌仪载物台表面；完成样品转移后，再次启动电机，取样伸缩机构自动收回。
46.本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

技术特征：
1.一种球面磨斑调节装置，其特征在于：包括龙门架升降机构(1)、装夹微调机构(2)、z轴旋转机构(3)以及伸缩取样机构(4)；所述龙门架升降机构(1)包括龙门架(1.1)，龙门架(1.1)包括横梁和设置在横梁左右两端的两个竖梁；以龙门架(1.1)的高度方向为z轴方向，龙门架(1.1)的长度方向为y轴方向，龙门架(1.1)的宽度方向为x轴方向；所述龙门架(1.1)横梁的中心位置设有用于观测磨斑位置的目镜(6)，两个竖梁沿前侧各安装有一个滑轨(1.2)，两个滑轨(1.2)的内侧各设有一个与之平行的升降丝杆(1.6)；滑轨(1.2)上滑动连接有滑台(1.3)，升降丝杆(1.6)上螺纹连接有丝杆连接块(1.7)；两个滑台(1.3)之间连接有转移安装平台(1.4)，且转移安装平台(1.4)与丝杆连接块(1.7)连接；升降丝杆(1.6)的上端贯穿龙门架(1.1)的横梁并连接有顶部手轮(1.5)，旋转顶部手轮(1.5)带动升降丝杆(1.6)旋转，从而带动转移安装平台(1.4)沿z轴方向升降；所述伸缩取样机构(4)包括倒l型的转移支撑架(4.10)，转移支撑架(4.10)的竖直边与转移安装平台(1.4)的后侧固定连接，转移支撑架(4.10)的水平边的顶面设有第三u型槽(4.2)，转移支撑架(4.10)的水平边的外侧设有载物台安装支架(3.2)；第三u型槽(4.2)沿x轴方向延伸，载物台安装支架(3.2)有呈凹字形开口，开口内安装有第三u型槽；所述第三u型槽(4.2)内通过燕尾槽滑动连接有第二u型槽(4.5)，第二u型槽(4.5)内通过燕尾槽滑动连接有第一u型槽(4.8)；第三u型槽(4.2)的两内侧壁上安装有沿x方向延伸的第一齿条(4.1)，第三u型槽(4.2)的底部安装有直线丝杆电机(4.9)，直线丝杆电机(4.9)带动第二u型槽(4.5)沿x轴做直线往复运动；第二u型槽(4.5)的两侧各设有一条同步带(4.4)、第一小齿轮(4.3a)和第二小齿轮(4.3b)，第一小齿轮(4.3a)设置在第二u型槽(4.5)的后端并与第一齿条(4.1)相啮合，第二小齿轮(4.3b)设置在第二u型槽(4.5)的前端并与第一u型槽(4.8)侧面的第二齿条(4.11)相啮合；当第二u型槽(4.8)在直线丝杆电机(4.9)带动下运动时，第一小齿轮(4.3a)在第一齿条(4.1)的作用下转动，从而通过同步带(4.4)带动第二小齿轮(4.3b)转动；在第二小齿轮(4.3b)和第二齿条(4.11)的作用下，第一u型槽(4.8)做x轴方向的直线运动；所述第一u型槽(4.8)的顶面中心安装有取样夹安装座(4.7)，取样夹安装座(4.7)内设有内部电机，内部电机的输出轴竖直向上并安装有取样夹(4.6)，内部电机带动取样夹(4.6)绕z轴旋转；所述z轴旋转机构(3)安装于载物台安装支架(3.2)上，z轴旋转机构(3)包括蜗轮蜗杆安装块(3.9)，蜗轮蜗杆安装块(3.9)上安装有蜗轮(3.6)，蜗轮(3.6)上安装有载物台(3.7)，载物台(3.7)上设有样品转移座(3.8)；样品转移座(3.8)位于目镜(6)正下方，并放置有球样品(5)；蜗轮(3.6)与蜗杆(3.5)相啮合；蜗杆(3.5)的两端各安装有一个第一蜗杆调节齿轮(3.4)，第一蜗杆调节齿轮(3.4)与第二蜗杆调节齿轮(3.1)相啮合；第二蜗杆调节齿轮(3.1)的齿轮轴端部连接有z轴旋转手轮(3.3)；旋转z轴旋转手轮(3.3)带动蜗轮(3.6)旋转驱动蜗轮蜗杆安装块(3.9)上的载物台(3.7)旋转，最终带动球样品(5)绕z轴旋转；载物台安装支架(3.2)末端安装有z轴旋转手轮(3.3)，可通过z轴旋转手轮(3.3)，带动蜗杆调节齿轮2(3.1)驱动蜗杆调节齿轮1(3.4)，使蜗杆(3.5)旋转，并带动蜗轮(3.6)旋转驱动蜗轮蜗杆安装块上的载物台旋转，最终带动球样品(5)绕z轴旋转；所述装夹微调机构(2)包括两个分别设置在龙门架(1.1)两个竖梁内侧的安装支架
(2.4)，两个安装支架(2.4)共同设有双头丝杆(2.10)，双头丝杆(2.10)上设有两段旋向相反的螺纹，两段螺纹各螺纹连接有一个装夹连接块(2.7)；双头丝杆(2.10)的两端分别贯穿龙门架(1.1)的竖梁并连接有夹紧手轮(2.1)；所述装夹连接块(2.7)上还固定连接有柔性夹爪伸缩杆(2.11)，柔性夹爪伸缩杆(2.11)穿设在伸缩杆滑座(2.6)上；两个柔性夹爪伸缩杆(2.11)相互靠近的一端设有柔性夹爪(2.5)，两个柔性夹爪伸缩杆(2.11)相互远离的一端通过键槽连接有装夹大齿轮(2.12)，装夹大齿轮(2.12)与装夹调节小齿轮(2.8)相啮合；装夹调节小齿轮(2.8)的齿轮轴安装在齿轮固定座(2.3)上，装夹调节小齿轮(2.8)的齿轮轴的一端穿过龙门架(1.1)的竖梁并连接有y轴旋转手轮；旋转夹紧手轮(2.1)带动柔性夹爪伸缩杆(2.11)在伸缩杆滑座(2.6)内直线运动，使得两个柔性夹爪(2.5)之间夹紧球样品(5)；旋转y轴旋转手轮(2.2)，带动装夹微调装夹调节小齿轮(2.8)、装夹微调大齿轮(2.12)旋转，实现球样品(5)绕y轴做小角度旋转。2.利用权利要求1所述的一种球面磨斑调节装置的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：调节龙门架升降机构顶部手轮(1.5)，通过顶部观测目镜，观测物像至清晰状态，停止调节顶部手轮(1.5)；观测磨斑位置，调节z轴旋转机构上的z轴旋转手轮，至磨斑与坐标轴原点连线与y轴平行；步骤2：调节装夹微调机构，通过调节夹紧手轮，带动两根柔性夹爪伸缩杆同时向内伸缩夹紧样品后，调节y轴旋转手轮，通过观测目镜观测磨斑位置，至磨斑中心与目镜中心重合后，停止调节y轴旋转手轮，并反向调节夹紧手轮松开样品；步骤3；启动伸缩取样机构电机电源，样品通过取样夹抓取并脱离伸缩取样机构载物台，转移至三维形貌仪载物台表面；完成样品转移后，再次启动电机，取样伸缩机构自动收回。

技术总结
一种球面磨斑调节装置，包括龙门架升降机构、装夹微调机构、Z轴旋转机构以及伸缩取样机构；伸缩取样机构，安装有取样夹，实现样品的转移，同时采用底面带燕尾凸起结构U型槽，带动样品沿X轴做直线运动。装夹微调机构，采用柔性夹爪，对球样品进行装夹，同时利用齿轮传动机构，可实现磨斑位置沿Y轴做微小旋转调节功能。Z轴旋转机构，利用蜗轮蜗杆，以及齿轮机构可实现磨斑绕Z轴旋转功能。龙门架升降机构，通过丝杆驱动转移安装平台整体沿Z轴做直线运动，实现对球样品磨斑观测的调焦、装夹功能。本发明还提供一种球面磨斑调节装置的调节方法。本发明可实现对磨斑位置的精确调节功能，使磨斑中心处于球面最高点。处于球面最高点。处于球面最高点。


技术研发人员：王梦娇 胡新政 彭旭东 孟祥铠 江锦波 马艺
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/19