CN2808377Y

CN2808377Y - 激光坐标钻床

Info

Publication number: CN2808377Y
Application number: CN 200520104462
Authority: CN
Inventors: 芮博; 赵赫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2015-08-12

Abstract

一种激光坐标钻床。包括底座、立拄、主轴箱、两平面激光束发射器及电气控制等。两平面激光束发射器安装在立拄或主轴箱上，其一的中心线位于主轴的前后中心平面内，另一的中心线位于主轴的左右中心平面内，均向下或向主轴中心线倾斜安装。它们所发出的平面激光束分别与主轴的前后中心平面和左右中心平面重合。平面激光束发射器包括发出准直光束的激光发射器及安装在其发射端前的扩束透镜。经扩束透镜后，两平面激光束在工作台上能投影成包括X轴、Y轴及其刻度和字符的完整的X－Y直角坐标系。可以快速准确确定孔位，可以依据直角坐标系定量调整工件的位置，方便、快捷。它可广泛应用于台钻、立钻、钻铣床等各种钻床中。

Description

激光坐标钻床

技术领域

本实用新型属于钻床技术领域，更明确地说涉及激光坐标钻床的改进。

背景技术

传统的钻床均不带有便于工件定位、加工的坐标。钻孔时，通常要按划线、号孔、试钻、钻孔四个工序(工步)进行，其中的试钻还可能进行多次，费工费时。在工作台上移动工件时，只能凭经验进行，无坐标可参照。

公开号为特开2000-343309、名称为《加工位置表示装置》的日本专利公开了一种以两个激光发射器发射的两相交平面光束确定孔位的钻床。其优点是定位方便、准确。但是，其两平面光束在工作台上的投影为夹角随意的两相交直线，除交点外，投影直线本身并无任何参照、定位作用，更不能在工作台上构成直角坐标系投影。

本申请人的200520083058.3号《光学坐标台钻》不但可以在工作台上清楚标示出钻床主轴亦即钻头中心线的投影，而且能构成包括X轴、Y轴的清楚、完整、美观的直角坐标系；不但可以快速、准确地确定孔位，不需号孔、试钻，而且可以依据直角坐标系调整工件在工作台上的位置，十分方便、快捷。

但是，200520083058.3号《光学坐标台钻》仍存在下述有待改进之处：其在工作台上的直角坐标系投影仅为X、Y方向的两条彼此垂直的直线，X轴、Y轴上均无刻度，也无X、Y字符，不能定量调整工件在工作台上的位置；通过上、下支座分别固定两个平面光束发射器，结构仍较复杂；上、下支座的安装位置特定，不能适应更多情况下不同安装位置的需要。

发明内容

本实用新型的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种激光坐标钻床。它不但可以在工作台上清楚标示出钻床主轴中心线的投影，而且能投影构成包括X轴、Y轴及其刻度和字符的清楚、完整、美观的直角坐标系；不但可以快速、准确地确定孔位，而且可以依据直角坐标系定量调整工件在工作台上的位置，十分方便、快捷。其平面激光束发射器的固定结构简单，并可根据不同的具体情况安装在立拄或主轴箱的不同位置上。

为了达到上述目的，本实用新型包括底座、立拄、主轴箱、电机、两个平面激光束发射器以及与平面激光束发射器以导线连接的电气控制系统，主轴箱包括箱体、主轴、传动机构、以轴承套装在主轴外面的套筒和进给机构。两个平面激光束发射器安装在立拄或主轴箱上。其中一个平面激光束发射器的中心线位于主轴的前后中心平面内，向下或向主轴中心线倾斜安装；另一个平面激光束发射器的中心线位于主轴的左右中心平面内，向下或向主轴中心线倾斜安装。两个平面激光束发射器所发出的平面激光束分别与主轴的前后中心平面和左右中心平面重合。

上述两个平面激光束发射器所发出的平面激光束分别与主轴的前后和左右中心平面重合，因此必然彼此正交，其交线也就必然与主轴亦即钻头的中心线重合。于是，它们在与主轴中心线垂直的工作台上的投影即构成端正的X-Y直角坐标系：交线的投影构成直角坐标系的原点亦即中心点O，与主轴的前后中心平面重合的平面激光束构成直角坐标系的Y轴，与主轴的左右中心平面重合的平面激光束构成直角坐标系的X轴。其中心点O准确地确定了欲加工孔的孔位。钻孔时，只需将被加工件的孔位对准两个平面激光束的交线，即可加工无误。

如果钻床是不带工作台的简易钻床，两个平面激光束发射器所发出的平面激光束在与主轴中心线垂直的底座上的投影即构成X-Y直角坐标系。

平面激光束发射器至少包括一个发出准直光束的激光发射器以及安装在该激光发射器发射端前面的扩束透镜。该扩束透镜将准直光束扩展为两端带字符光束的扇形平面光束，该扇形平面光束在与准直光束中心线垂直的平面内或工作台上的投影为两端带X或Y字符的细一字形线。

两端带X字符的细一字形线构成直角坐标系的X轴，两端带Y字符的细一字形线构成直角坐标系的Y轴。

平面激光束发射器还可以至少包括一个发出准直光束的激光发射器以及安装在该激光发射器发射端前面的扩束透镜。经该扩束透镜扩展后的扇形平面光束还带有刻度光束，亦即该扇形平面光束在与准直光束中心线垂直的平面内的投影为带刻度线的细一字形线。也就是说，这种结构的平面激光束发射器所发出的平面激光束在工作台上构成不但带有彼此垂直的X轴和Y轴、X轴和Y轴两端带有X和Y字符，而且X轴和Y轴都带有刻度的完整的直角坐标系投影，漂亮而且实用。

这种带有刻度的完整的直角坐标系投影不但可以快速、准确地确定孔位，而且可以依据直角坐标系定量调整工件在工作台上的位置，十分方便、快捷。

可以将准直光束扩展成投影为各种复杂图案的扩束透镜的生产技术目前已经成熟，在深圳等地的某些企业中已可定作。下述图6为市售激光束发射器已有的多种投影图案。

两个平面激光束发射器的尾部带垂直孔或斜孔，立拄或主轴箱上相应的固定处带有螺孔，平面激光束发射器以螺钉固定在立拄或主轴箱上。

这是平面激光束发射器的最简单的固定方式之一。它省略了常用的固定座。当平面激光束发射器的尾部带垂直孔时，固定后的平面激光束发射器成竖直位置，其轴线平行于主轴的中心线。当平面激光束发射器的尾部带斜孔时，固定后的平面激光束发射器倾斜安装，并向主轴的中心线倾斜。

当然，两个平面激光束发射器也可以通过固定座固定在立拄或主轴箱上。固定座的具体结构则可多种多样。

两个平面激光束发射器的固定位置可根据不同的具体情况安装在立拄或主轴箱的不同位置上。例如：当钻床的主轴箱不需上下移动或上下移动范围较小时，两个平面激光束发射器可以一个安装在主轴箱的侧面、另一个安装在立柱上；当钻床的主轴箱需要上下移动以调节钻床的开档时，两个平面激光束发射器可以一个安装在主轴箱的侧面、另一个通过固定座安装在主轴箱箱体的下面；也可以将两个都安装在固定于主轴箱箱体下面或主轴套筒上的固定座上。

固定座上除安装着上述位于中间的平面激光束发射器外，其两侧还分别可以各安装着1～2个平面激光束发射器。两侧的平面激光束发射器安装在可调节其左右位置的调节器上且它们发出的平面激光束与相应的位于中间的平面激光束发射器发出的平面激光束或扇形平面激光束平行。

上述两侧的1～2个平面激光束发射器发出的平面激光束在与主轴中心线垂直的工作台上的投影即构成X-Y直角坐标系的X向和Y向的若干条辅助平行线。如果所有平面激光束发射器都调整为等距，其投影即构成直角坐标系的辅助方格线，极具定位参照价值。可用于调整工件在工作台上的位置和孔位。

两个固定座上均带有中间短槽和左右两长槽，中间短槽中固定着中间平面激光束发射器。调节器由螺杆以及安装在其内端的轴用弹性挡圈构成。左右两长槽中各安装着1～2根螺杆，螺杆的外端突出于支座的外侧面，其上带有旋钮，螺杆的内端突出在中间短槽中，其上安装着轴用弹性挡圈。两侧的第1个平面激光束发射器上带有借以安装在第1螺杆上的螺孔和穿过第2螺杆的相应光孔，两侧的第2个平面激光束发射器上带有借以安装在第2螺杆上的螺孔和穿过第1螺杆的相应光孔。两侧的平面激光束发射器的前面上端均带有标线，固定座的上面带有与其对应的刻度尺。

刻度尺可按mm刻度。左右两长槽的下沿上带有长孔，以避免调节时两侧的平面激光束发射器随之旋转。

旋转相应平面激光束发射器的旋钮，在旋转螺杆的带动下，便可调节该平面激光束发射器在相应固定座中的左右位置。当多个平面激光束发射器调为等距时，X-Y直角坐标系中的每个方格均为正方形。各按刻度调节固定座中的一个平面激光束发射器，其所发出的辅助平面激光束在工作台上的投影的交线即可用于新孔位的定位。据此即可由第一个孔位(将其与中心点O重合)快速准确地调整、推定到第二个孔位，并可依此类推。

应当指出，经设计、调整后，本实用新型的中间平面激光束发射器在工作台上的刻度投影只在它与工作台之间的某一特定距离才是准确的。当距离变小时，刻度投影相对缩小；当距离变大时，刻度投影相对放大。在后两种情况下，定量调节是相对而言的。但两侧的平面激光束发射器按照刻度尺的调整所形成的辅助平面激光束在工作台上的投影的调节距离则总是准确的。

本实用新型的任务就是这样完成的。

本实用新型不但可以在工作台上清楚标示出钻床主轴中心线的投影，而且能投影构成包括X轴、Y轴及其刻度和字符的清楚、完整、美观的直角坐标系；不但可以快速、准确地确定孔位，而且可以依据直角坐标系投影定量调整工件在工作台上的位置，十分方便、快捷。其平面激光束发射器的固定结构简单，并可根据不同的具体情况安装在立拄或主轴箱的不同位置上。它可广泛应用于台钻、立钻、摇臂钻、钻铣床等各种钻床中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实施例1的平面激光束发射器及其平面激光束投影的示意图。

图3为实施例2的平面激光束发射器及其平面激光束投影的示意图。

图4为实施例3的两个固定座的示意图。

图5为图4的A-A剖视图。

图6为实施例3的两个平面激光束在工作台上的投影的示意图。

图7为市售激光束发射器已有的投影图案。由图7可知，由准直激光束扩展为各种图案激光束的扩束透镜的技术属于已有技术。

具体实施方式

实施例1。一种激光坐标钻床，如图1～图2所示。它包括底座1、立拄2、工作台3、主轴箱4、电机5、两个平面激光束发射器9和12以及与平面激光束发射器9和12以导线连接的电气控制系统8。主轴箱4包括箱体、主轴6、传动机构、以轴承套装在主轴6外面的套筒和进给机构7。两个平面激光束发射器9和12分别安装在立拄2和主轴箱4上。其中一个平面激光束发射器9的中心线位于主轴6的前后中心平面内，向主轴中心线6倾斜安装。另一个平面激光束发射器12的中心线位于主轴6的左右中心平面内，向下安装。两个平面激光束发射器9和12所发出的平面激光束10和13分别与主轴6的前后中心平面和左右中心平面重合。

平面激光束发射器9和12至少包括一个发出准直光束30的激光发射器11以及安装在该激光发射器11发射端前面的扩束透镜29。该扩束透镜29将准直光束30扩展为两端带X、Y字符光束的扇形平面激光束31，该扇形平面激光束31在与准直光束30中心线垂直的工作台3内的投影为两端带X或Y字符的细一字形线28。

两个平面激光束发射器9和12的尾部分别带斜孔和横向孔，立拄2和主轴箱4上相应的固定处带有螺孔，平面激光束发射器9和12分别以螺钉直接固定在立拄2和主轴箱4上。

实施例2。一种激光坐标钻床，如图3所示。其平面激光束发射器9和12至少包括一个发出准直光束30的激光发射器11以及安装在该激光发射器11发射端前面的扩束透镜23，经该扩束透镜23扩展后的扇形平面激光束32还带有刻度光束，亦即该扇形平面激光束32在与准直光束30中心线垂直的工作台3内的投影为带刻度线的细一字形线24。

两个平面激光束发射器9和12通过一个固定座固定在主轴箱4的主轴套筒上。余同实施例1。

实施例3。一种激光坐标钻床，如图4～图6所示。其两个平面激光束发射器9和12分别通过固定座14和15固定在立拄2、主轴箱4上。两个固定座14和15上除分别安装着上述中间平面激光束发射器9和12外，其两侧还分别再安装着1个平面激光束发射器27和22。两侧的平面激光束发射器27和22安装在可调节其左右位置的调节器上，且它们发出的平面激光束与相应的位于中间的平面激光束发射器9/12发出的扇形平面激光束平行。

两个固定座14和15上均带有中间短槽16和左右两长槽17。中间短槽16中固定着中间平面激光束发射器9/12。调节器由螺杆18以及安装在其内端的轴用弹性挡圈21构成。左右两长槽17中各安装着2根螺杆18和19，螺杆18和19的外端突出于固定座14/15的外侧面，其上带有旋钮20。螺杆18和19的内端突出在中间短槽16中，其上安装着轴用弹性挡圈21。两侧的平面激光束发射器27和22上带有借以安装在第1螺杆18上的螺孔和穿过第2螺杆19的相应光孔。两侧的平面激光束发射器27和22的前面上端均带有标线25，固定座14/15的上面带有与其对应的刻度尺26。左右两长槽的下沿上带有向下的长孔33。两侧的平面激光束发射器27和22穿出长孔33，可避免调节时随之转动。实施例3余同实施例2。

当然，也可以省略第2螺杆19，将平面激光束发射器27和22只安装在第1螺杆18上。

实施例1～3不但可以在工作台上清楚标示出钻床主轴中心线的投影，而且能投影构成包括X轴、Y轴及其刻度和字符的清楚、完整、美观的直角坐标系；不但可以快速、准确地确定孔位，而且可以依据直角坐标系投影定量调整工件在工作台上的位置，十分方便、快捷。其平面激光束发射器的固定结构简单，并可根据不同的具体情况安装在立拄或主轴箱的不同位置上。它可广泛应用于台钻、立钻、摇臂钻、钻铣床等各种钻床中。

Claims

1.一种激光坐标钻床，它包括底座、立拄、主轴箱、电机、两个平面激光束发射器以及与平面激光束发射器以导线连接的电气控制系统，主轴箱包括箱体、主轴、传动机构、以轴承套装在主轴外面的套筒和进给机构，其特征在于两个平面激光束发射器安装在立拄或主轴箱上，其中一个平面激光束发射器的中心线位于主轴的前后中心平面内，向下或向主轴中心线倾斜安装，另一个平面激光束发射器的中心线位于主轴的左右中心平面内，向下或向主轴中心线倾斜安装，两个平面激光束发射器所发出的平面激光束分别与主轴的前后中心平面和左右中心平面重合。

2.按照权利要求1所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的平面激光束发射器至少包括一个发出准直光束的激光发射器以及安装在该激光发射器发射端前面的扩束透镜，该扩束透镜将准直光束扩展为两端带字符光束的扇形平面光束，该扇形平面光束在与准直光束中心线垂直的平面内的投影为两端带X或Y字符的细一字形线。

3.按照权利要求1或2所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的平面激光束发射器至少包括一个发出准直光束的激光发射器以及安装在该激光发射器发射端前面的扩束透镜，经该扩束透镜扩展后的扇形平面光束还带有刻度光束，亦即该扇形平面光束在与准直光束中心线垂直的平面内的投影为带刻度线的细一字形线。

4.按照权利要求1或2所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的两个平面激光束发射器的尾部带垂直孔或斜孔，立拄或主轴箱上相应的固定处带有螺孔，平面激光束发射器以螺钉固定在立拄或主轴箱上。

5.按照权利要求3所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的两个平面激光束发射器的尾部带垂直孔或斜孔，立拄或主轴箱上相应的固定处带有螺孔，平面激光束发射器以螺钉固定在立拄或主轴箱上。

6.按照权利要求1或2所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的两个平面激光束发射器通过固定座固定在立拄或主轴箱上。

7.按照权利要求3所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的两个平面激光束发射器通过固定座固定在立拄或主轴箱上。

8.按照权利要求6所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的两个固定座上除安装着上述位于中间的平面激光束发射器外，其两侧还分别各安装着1～2个平面激光束发射器，两侧的平面激光束发射器安装在可调节其左右位置的调节器上且它们发出的平面激光束与相应的位于中间的平面激光束发射器发出的平面激光束或扇形平面激光束平行。

9.按照权利要求7所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的两个固定座上除安装着上述位于中间的平面激光束发射器外，其两侧还分别各安装着1～2个平面激光束发射器，两侧的平面激光束发射器安装在可调节其左右位置的调节器上且它们发出的平面激光束与相应的位于中间的平面激光束发射器发出的扇形平面激光束平行。

10.按照权利要求8或9所述的激光坐标钻床，其特征在于所说的两个固定座上均带有中间短槽和左右两长槽，中间短槽中固定着中间平面激光束发射器，调节器由螺杆以及安装在其内端的轴用弹性挡圈构成，左右两长槽中各安装着1～2根螺杆，螺杆的外端突出于固定座的外侧面，其上带有旋钮，螺杆的内端突出在中间短槽中，其上安装着轴用弹性挡圈，两侧的第1个平面激光束发射器上带有借以安装在第1螺杆上的螺孔和穿过第2螺杆的相应光孔，两侧的第2个平面激光束发射器上带有借以安装在第2螺杆上的螺孔和穿过第1螺杆的相应光孔，两侧的平面激光束发射器的前面上端均带有标线，固定座的上面带有与其对应的刻度尺，左右两长槽的下沿上带有长孔。