专利名称：大幅面激光内雕机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光内雕机，尤其涉及一种提高工件支撑面的平面度以及工件支撑面与原点激光束的垂直度从而提高激光内雕加工效果的大幅面激光内雕机。
背景技术：
在大幅面玻璃或水晶内雕加工中，激光内雕机的工件支撑面的平面度以及工件支撑面与原点激光束的垂直度直接影响激光内雕加工的效果。由于被加工件幅面较大，需要幅面也很大的工件支撑面，而整体支撑面难以加工成平整的面，当幅面加大后，因为需要一 次性完成平面加工，加工费用极其高昂。对具有大幅面平整的面的工件进行内雕加工，还需要对工件支撑面与导轨面的平行度进行调整，越大的支撑面调整起来越困难，在使用过程中，支撑面或者大幅面玻璃都可能出现形位偏移的情况。因此平面度极好的整体支撑面无论是加工制造上还是装配调节上都存在很大的困难，而且成本费用也随着幅面增大而呈几何级数上升。如果不能提供方便有效的调节手段，势必加重前期安装和后期维护的负担，还影响激光内雕效果。
发明内容
本发明主要解决原有激光内雕机中平面度极好的大幅面整体支撑面无论是加工制造上还是装配调节上都存在很大的困难，故而影响激光内雕效果的技术问题；提供一种大幅面激光内雕机，其采用分解组合办法，由多块易于加工平面度的小幅面支承板组合成大幅面的支撑面，安装方便且灵活，平面度调整方便，确保由支承板组合成的大幅面支撑面有很好的平面度，从而提高激光内雕效果。本发明同时解决原有激光内雕机中平面度极好的大幅面整体支撑面的加工费用随着幅面增大而呈几何级数上升，成本很高的技术问题；提供一种大幅面激光内雕机，其采用分解组合办法，由多块易于加工平面度的小幅面支承板组合成大幅面的支撑面，大大减少支撑面的加工费用，也减少安装调试成本，节约激光内雕成本。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本发明包括床身及设于床身上的Y轴轨道和X轴轨道，Y轴轨道有两条，各位于床身的左、右侧，X轴轨道悬置于床身上，X轴轨道两端各设有能在左、右侧的Y轴轨道上滑动的支架，X轴轨道上设有激光加工头，所述的床身上铺设有多根互相平行且设有滑槽的基条，基条和所述的X轴轨道平行，由基条铺设而成的床面上设有多块支承板，多块支承板分布成矩阵状，每块支承板设有四个Z向调节机构，四个Z向调节机构分别靠近支承板的四个角且四个Z向调节机构两两对称设置，Z向调节机构的底部插在所述的滑槽内，所述的激光加工头上设有测量头朝下的百分表。当然，基条也可安装成和Y轴轨道平行的结构。基条可采用带有滑槽的铝型材，铝型材取材方便，并且具有成本低、一致性好的特点。将铝型材均匀平铺好之后可以获得一个基本平行于Y轴轨道面的加工基面，此时的平行度误差最大达到± Imm左右，如果直接利用此基面作为支承面或支承参考面，对精细加工造成的误差影响还是很大且不可接受的，因此在该基面上还需要放上可调节的支承面。本发明采用分解组合办法，由多块易于加工平面度的小幅面支承板组合成大幅面的支撑面，大大减少支撑面的加工费用。根据需激光内雕加工的大幅面玻璃或水晶的需要，确定支承板的数量及大概分布位置，将各个支承板上的Z向调节机构插到合适的基条滑槽中，相当于先确定支承板的Y方向位置，然后通过在滑槽中移动Z向调节机构，调节好支承板的X方向位置，使多块支承板组合而成的大幅面支撑面符合需要激光内雕的被加工件的需要，并且确保支承板在床面上均匀分布。使激光加工头作X方向和Y方向的移动，通过激光加工头上的百分表测量支承板组合成的大幅面支撑面的平面度，根据百分表的读数 的差异对各个支承板作针对性的调节。通过Z向调节机构可调节支承板角点的Z向高度，通过各个支承板角点Z向高度的调节，调整好由支承板组合而成的大幅面支撑面的平面度，最后将需加工的大幅面玻璃或水晶放到由支承板组合而成的大幅面支撑面上，进行激光内雕加工。由于支承板幅面较小，平面度加工容易，能达到极好的平面度，而且安装方便。支承板角点的Z向高度调节方便，因此由支承板组合而成的大幅面支撑面的平面度调整也方便，易达到极好的平面度，有利于提高激光内雕的效果。作为优选，所述的Z向调节机构包括设于支承板下方的插块和穿设在插块中的调节轴，插块的底部插在所述的基条的滑槽中，调节轴的顶部设有外螺纹，调节轴的顶部和所述的支承板螺纹连接，调节轴的底部位于插块内，调节轴的顶面设有调节卡口。插块可在滑槽中移动，调整支承板的X方向位置。调节卡口可以呈一字型或十字型，通过螺丝刀插入其内就能旋转调节轴。顺时针旋转调节轴，该调节轴所在的支承板的这一角微小上抬，反之，逆时针旋转调节轴，该调节轴所在的支承板的这一角微小下落，从而调节支承板角点的Z向高度。螺纹连接的使用可以将Z向移动的1_ (螺距)变换到圆周旋转的360度，从而实现了 Z向的精细调节，调节精度可精确到O. 005_。通过各个支承板角点Z向高度的调节，调整好由多块支承板组合而成的大幅面支撑面的平面度。不但调节方便，而且还能确保极好的平面度。作为优选，所述的插块内设有角接触球轴承，所述的调节轴穿设在角接触球轴承的内圈中。便于调节轴顺滑地旋转，使支承板角点的Z向高度调节比较省力。作为优选，所述的插块内设有弹性卡圈，弹性卡圈紧压在所述的角接触球轴承的外圈顶面。防止角接触球轴承上移而脱离插块。作为优选，所述的调节轴的底部连接有一个螺母，螺母的外径大于所述的角接触球轴承的内圈直径，螺母和角接触球轴承的内圈底面相靠。防止调节轴从角接触球轴承中松脱，确保调节轴始终位于插块中。作为优选，所述的支承板的侧面设有和所述的调节轴垂直的Z向紧定螺钉，Z向紧定螺钉的钉尾和调节轴的侧面相顶。拧紧Z向紧定螺钉，使其钉尾和调节轴的侧面(外螺纹)相顶，此时调节轴不能旋转，从而锁定支承板的Z向高度。保证由支承板组合而成的支撑面的平面度精度的长期稳定。作为优选，所述的Z向紧定螺钉为平端紧定螺钉，即其钉尾是个平面。因为Z向紧定螺钉的钉尾是和调节轴的外螺纹相顶，故采用平端紧定螺钉，减小对外螺纹的损坏。作为优选，所述的Z向调节机构上设有和所述的滑槽垂直的第一 X向紧定螺钉，第一 X向紧定螺钉的钉尖和所述的滑槽的槽底相顶。拧紧第一 X向紧定螺钉，其钉尖和滑槽的槽底相顶，此时Z向调节机构不能在滑槽中移动，从而锁定支承板的X方向位置，保证调节精度的稳定可靠。作为优选，所述的插块有一部分露出于所述的支承板外，所述的插块上设有和所述的滑槽垂直的第一 X向紧定螺钉和第二 X向紧定螺钉，第一 X向紧定螺钉和第二 X向紧定螺钉以所述的调节轴为对称轴互相对称设置，第一 X向紧定螺钉及第二 X向紧定螺钉的钉尖和所述的滑槽的槽底相顶，第一 X向紧定螺钉位于露出于支承板外的插块上，所述的支承板上设有和第二X向紧定螺钉对应的插块锁紧孔。第二X向紧定螺钉位于插块锁紧孔的下方。拧紧第一 X向紧定螺钉和第二 X向紧定螺钉，它们的钉尖和滑槽的槽底相顶，起到双重锁定作用，提高锁定效果，确保此时插块不能在滑槽中移动，从而锁定支承板的X方向位置，确保最后调节好的平面度不发生偏差和形变。作为优选，所述的基条的滑槽的横截面呈倒T型，滑槽两侧设有凸边，所述的插块的左、右侧设有凹槽构成横截面呈倒T型的基座，基座和滑槽匹配，基座位于滑槽中，滑槽的凸边卡在插块的凹槽中。插块和基条为较贴合的间隙配合
本发明的有益效果是采用分解组合办法，由多块易于加工平面度的小幅面支承板组 合成大幅面的支撑面，大大减少支撑面的加工费用，安装方便且灵活，能方便地调整支承板水平方向的位置并对支承板垂直方向的高度进行微调，由支承板组合成的大幅面支撑面的平面度调整方便，减少安装调试成本，确保由支承板组合成的大幅面支撑面有很好的平面度，从而提高激光内雕效果，节约激光内雕成本。
图I是本发明的一种立体结构示意图。图2是本发明中Z向调节机构连接在支承板和基条之间的一种连接结构示意图。图3是图2中A的放大图。图4是本发明中Z向调节机构的一种立体结构示意图。图5是本发明中Z向调节机构的一种轴向剖视结构示意图。图中I.床身，2. Y轴轨道，3. X轴轨道，4.支架，5.激光加工头，6.基条，7.滑槽，8.支承板，9. Z向调节机构，10.插块，11.调节轴，12.外螺纹，13.调节卡口，14.角接触球轴承，15.弹性卡圈，16.螺母，17. Z向紧定螺钉，18.第一 X向紧定螺钉，19.第二 X向紧定螺钉，20.插块锁紧孔，21.凸边，22.凹槽，23.基座，24.轮子，25.通孔。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的大幅面激光内雕机，如图I所示，包括由床脚和连于床脚间的床板构成的床身I及安装于床身I上的Y轴轨道2和X轴轨道3，床身靠四个可调节床脚支撑，床板的底边离地面有一段距离，左、右侧的床板的底边处各安装有三个轮子24，三个轮子24间隔设置且均匀分布。Y轴轨道2有两条，各位于床身I的左、右侧，X轴轨道3悬置于床身I上，X轴轨道3两端各连有能在左、右侧的Y轴轨道2上滑动的支架4，X轴轨道3上安装有能沿X轴轨道3移动的激光加工头5，激光加工头5上安装有测量头朝下的百分表。床面由多根互相平行且相邻紧靠的基条6铺设而成，基条6和X轴轨道3平行，如图2所示，基条6上有槽口朝上且横截面呈倒T型的滑槽7，滑槽7沿基条6的长度方向延伸，滑槽7的槽口有相对凸出的凸边21，本实施例中，基条6采用带有倒T型滑槽的铝型材。由基条铺设而成的床面上有九块分布成3X3矩阵状的支承板8，每块支承板8上连接有四个Z向调节机构9，四个Z向调节机构9分别靠近支承板8的四个角且四个Z向调节机构9两两对称设置。如图3、图4所示，Z向调节机构9包括位于支承板8和基条6之间的插块10和调节轴11，插块10插在基条6的滑槽7中，插块10的左、右侧有凹槽22构成横截面呈倒T型的基座23，基座23和基条的滑槽7匹配，基座23位于滑槽7中，滑槽7的凸边21卡在插块10的凹槽22中，插块和基条为较贴合的间隙配合。如图4、图5所示，插块10中间有一通孔25，通孔和两侧的凹槽22连通，构成插块侧面的开口，便于在调节轴底部安装螺母，通孔内安装有角接触球轴承14和弹性卡圈15，弹性卡圈15紧压在角接触球轴承14的外圈顶面，调节轴11穿过支承板8安装在角接触球轴承14的内圈中，调节轴11的底部连接有一个螺母16，螺母16的外径大于角接触球轴承14的内圈直径，螺母16和角接触球轴承14的内圈底面相靠，调节轴11的顶部有外螺纹12，调节轴11通过外螺纹12和支承板8螺纹 连接，调节轴11的顶面有一字型的调节卡口 13。如图3所示，每块支承板8的侧面有四个和四个Z向调节机构9 一一对应的Z向紧定螺钉17，Z向紧定螺钉17为平端紧定螺钉，即其钉尾是个平面，Z向紧定螺钉17和调节轴11垂直，Z向紧定螺钉17的钉尾和调节轴11的外螺纹相顶。插块10有一部分露出于支承板8外，插块10上安装有和滑槽7垂直的第一 X向紧定螺钉18和第二 X向紧定螺钉19，第一 X向紧定螺钉18和第二 X向紧定螺钉19以调节轴11为对称轴互相对称设置，第一 X向紧定螺钉18位于露出于支承板8外的插块10上，支承板8上开有和第二 X向紧定螺钉19位置对应的插块锁紧孔20，通过插块锁紧孔20可以对第二 X向紧定螺钉19进行调整，第一 X向紧定螺钉18及第二 X向紧定螺钉19的钉尖和滑槽7的槽底相顶。工作过程本实施例移动方便，当需要移动整台机器位置时，升起四个可调节床脚支撑，此时床身由四个床脚支撑变为靠六个轮子支撑，四个床脚已脱离地面，因此可以既方便又省力地推动整台机器，推到目的地后，降下四个可调节床脚使之着地，即可正常平稳工作。本实施例中支承板有九块，其实根据需激光内雕加工的大幅面玻璃或水晶的需要，可改变支承板的数量及分布位置。根据需激光内雕加工的大幅面玻璃或水晶的需要，确定支承板的数量及大概分布位置，将各个支承板上的插块插到合适的基条滑槽中，相当于先确定支承板的Y方向位置。拧松插块上的第一 X向紧定螺钉及第二 X向紧定螺钉，在基条的滑槽中移动插块，调整好各支承板在X方向的位置，使支承板组合成的大幅面符合需要激光内雕的被加工件的需要，并且确保支承板在床面上均匀分布。然后拧紧第一 X向紧定螺钉及第二 X向紧定螺钉，使第一 X向紧定螺钉及第二 X向紧定螺钉的钉尖和滑槽的槽底相顶，锁定支承板在X方向的位置。使激光加工头作X方向和Y方向的移动，通过激光加工头上的百分表测量支承板组合成的大幅面支撑面的平面度，根据百分表的读数的差异对各个支承板作针对性的调节。拧松需要调节的支承板上的某个Z向紧定螺钉，顺时针旋转调节轴，该调节轴所在的支承板的这一角微小上抬，反之，逆时针旋转调节轴，该调节轴所在的支承板的这一角微小下落。通过将一字螺丝刀卡在调节轴的调节卡口中进行旋转就能方便地旋转调节轴，从而调节支承板角点的Z向高度。通过各个支承板角点Z向高度的调节，调整好由支承板组合而成的大幅面支撑面的平面度。最后将需加工的大幅面玻璃或水晶放到由支承板组合而成的大幅面支撑面上，进行激光内雕加工。本发明由多块易于加工平面度的小幅面支承板组合成大幅面的支撑面，大大减少支撑面的加工费用。支承板的X方向位置和Y方向位置调节方便，能够根据需要灵活地组合成不同的大幅面支撑面。能够方便地调节各个支承板的角点Z向高度，从而方便地调整好由支承板组合而成的大幅面支撑面的平面度，提高激光内雕效果。 ·
权利要求
1.一种大幅面激光内雕机，包括床身(I)及设于床身(I)上的Y轴轨道(2)和X轴轨道(3)，Y轴轨道(2)有两条，各位于床身(I)的左、右侧，X轴轨道(3)悬置于床身(I)上，X轴轨道(3)两端各设有能在左、右侧的Y轴轨道(2)上滑动的支架(4)，X轴轨道(3)上设有激光加工头(5)，其特征在于所述的床身(I)上铺设有多根互相平行且设有滑槽(7)的基条(6)，基条(6)和所述的X轴轨道(3)平行，由基条(6)铺设而成的床面上设有多块支承板(8)，多块支承板(8)分布成矩阵状，每块支承板(8)设有四个Z向调节机构(9)，四个Z向调节机构(9)分别靠近支承板(8)的四个角且四个Z向调节机构(9)两两对称设置，Z向调节机构(9)的底部插在所述的滑槽(7)内，所述的激光加工头(5)上设有测量头朝下的百分表。
2.根据权利要求I所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的Z向调节机构(9)包括设于支承板(8)下方的插块(10)和穿设在插块(10)中的调节轴(11)，插块(10)的底部插在所述的基条(6)的滑槽(7)中，调节轴(11)的顶部设有外螺纹(12)，调节轴(11)的顶部和所述的支承板(8 )螺纹连接，调节轴(11)的底部位于插块(10 )内，调节轴(11)的顶面设有调节卡口(13)。
3.根据权利要求2所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的插块(10)内设有角接触球轴承(14)，所述的调节轴(11)穿设在角接触球轴承(14)的内圈中。
4.根据权利要求3所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的插块(10)内设有弹性卡圈(15),弹性卡圈(15)紧压在所述的角接触球轴承(14)的外圈顶面。
5.根据权利要求3或4所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的调节轴(11)的底部连接有一个螺母(16)，螺母(16)的外径大于所述的角接触球轴承(14)的内圈直径，螺母(16)和角接触球轴承(14)的内圈底面相靠。
6.根据权利要求2或3或4所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的支承板(8)的侧面设有和所述的调节轴(11)垂直的Z向紧定螺钉(17)，Z向紧定螺钉(17)的钉尾和调节轴(11)的侧面相顶。
7.根据权利要求6所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的Z向紧定螺钉(17)为平端紧定螺钉，即其钉尾是个平面。
8.根据权利要求I所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的Z向调节机构(9)上设有和所述的滑槽(7)垂直的第一 X向紧定螺钉(18)，第一 X向紧定螺钉(18)的钉尖和所述的滑槽(7)的槽底相顶。
9.根据权利要求2或3或4所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的插块(10)有一部分露出于所述的支承板(8)外，所述的插块(10)上设有和所述的滑槽(7)垂直的第一X向紧定螺钉(18)和第二 X向紧定螺钉(19)，第一 X向紧定螺钉(18)和第二 X向紧定螺钉(19)以所述的调节轴(11)为对称轴互相对称设置，第一 X向紧定螺钉(18)及第二 X向紧定螺钉(19)的钉尖和所述的滑槽(7)的槽底相顶，第一 X向紧定螺钉(18)位于露出于支承板(8)外的插块(10)上，所述的支承板(8)上设有和第二 X向紧定螺钉(19)位置对应的插块锁紧孔(20)。
10.根据权利要求2或3或4或8所述的大幅面激光内雕机，其特征在于所述的基条(6)的滑槽(7)的横截面呈倒T型，滑槽(7)两侧设有凸边(21)，所述的插块(10)的左、右侧设有凹槽(22 )构成横截面呈倒T型的基座(23 )，基座(23 )和滑槽(7 )匹配，基座(23 )位于滑槽(7)中，滑槽(7)的凸边(21)卡在插块(10)的凹槽(22) 中。
全文摘要
本发明涉及一种大幅面激光内雕机，包括床身及设于床身两侧的Y轴轨道和通过支架能沿Y轴轨道滑动的X轴轨道，X轴轨道上设有激光加工头，激光加工头上设有测量头朝下的百分表，床身上铺设有多根互相平行且设有滑槽的基条，基条和X轴轨道平行，由基条铺设而成的床面上设有多块支承板，多块支承板分布成矩阵状，每块支承板靠近其四个角处各设有一个Z向调节机构，四个Z向调节机构两两对称设置，Z向调节机构的底部插在基条的滑槽内。本发明由小幅面支承板组合成大幅面支撑面，大大减少支撑面的加工费用，安装方便且灵活，能方便地对支承板水平方向位置及角点的Z向高度进行调整，确保大幅面支撑面有很好的平面度，提高激光内雕效果，节约成本。
文档编号B44B1/00GK102874027SQ20121029105
公开日2013年1月16日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者陈鲲, 项伟灿, 胡礼伟, 陈建伟 申请人:杭州先临三维科技股份有限公司