一种精密打孔装置的制作方法

本实用新型具体涉及一种精密打孔装置。

背景技术：

目前产品的研发一般都会有产品的试制，得到的试验品就是样机。在样机的制造过程，需要经过设计、选材、机加工及装配，在机加工时，很多场合都需要精密孔加工，尤其是需要在标记点进行精确的带有径直深度的孔刺穿。现实的很大部分样机的试制中，采用软质有机物作为材料已是十分普遍的事情，得益于部分有机材料(如PDMS)价格低廉、易于生产、无毒无害用途广泛。

现有技术中，对于软质材料进行刺穿打孔加工，由于精度要求较高(数微米级的误差水平)，手工刺穿便不再可行，而数控加工也需要人工对准，且对准作业操作难度大，打孔精度无法保证，且数控设备的成本高昂，此外，由于难以寻找刺孔的刺针的夹具，从而使得其他机床设备无法完成上述刺孔作业。综上可知，亟需找到一种成本低、打孔精度高以及操作便捷的打孔装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种精密打孔装置，该精密打孔装置能够实现软质有机材料的精密刺穿打孔，且装置打孔对准操作便捷。

基于此，本实用新型提供了一种精密打孔装置，包括固定支架、凸透镜片、插接在凸透镜片一侧的中空针管、数码镜头组件、与数码镜头组件电连接的成像设备和用于放置工件的三轴微调平台，所述凸透镜片固定于所述固定支架的上端，所述数码镜头组件位于所述凸透镜片的正上方，所述三轴微调平台位于所述凸透镜片的正下方，且所述中空针管与所述三轴微调平台的平台表面垂直设置，所述中空针管内设置有发光光纤，所述发光光纤与外部电源相连接。

作为优选方案，所述凸透镜片靠近所述三轴微调平台的一侧的外形呈凹面状，所述凸透镜片靠近所述数码镜头组件的一侧的外形呈为凸面状。

作为优选方案，所述固定支架包括底板、立柱和横梁，所述立柱的两端分别与所述底板和所述横梁相连接，所述立柱与所述横梁形成门形结构，所述三轴微调平台安装于所述底板上。

作为优选方案，所述底板和所述立柱之间设置有用于调节所述立柱的水平度的第一调节螺钉，所述底板和所述三轴微调平台之间设有用于调节所述三轴微调平台水平度的第二调节螺钉。

作为优选方案，还包括螺旋套筒，所述横梁的中部设有螺纹孔，所述螺旋套筒通过所述螺纹孔而与所述横梁相连接，所述凸透镜片和所述数码镜头组件位于所述螺旋套筒内。

作为优选方案，所述螺旋套筒设有用于卡接所述凸透镜片的卡接槽，所述凸透镜片设置于所述卡接槽内，所述螺旋套筒的底部可拆卸地设有挡环，所述凸透镜片的底部与所述挡环相抵接；所述螺旋套筒内设有台阶，所述数码镜头组件的底侧与所述台阶的台阶面相抵接。

作为优选方案，所述螺旋套筒顶部扣接有密封顶盖，且所述密封顶盖螺接于所述螺旋套筒。

作为优选方案，所述数码镜头组件与所述成像设备之间通过第一导线相连接，所述发光光纤与所述外部电源之间通过第二导线相连接，所述密封顶盖设置有弹性密封螺帽，所述弹性密封螺帽设有供所述第一导线和第二导线穿过的导线孔。

作为优选方案，所述螺旋套筒内嵌设有内套筒，所述内套筒的底端与所述数码镜片组件相抵接，所述内套筒的顶端与所述密封顶盖相抵接，且所述内套筒侧壁开设有供第二导线穿过的通孔。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

在对软质有机物工件进行刺穿打孔作业时，在工件表面做好打孔标记点，并将工作初步固定于中空针管的正下方，此后接通外部电源使其为发光光纤供电并使得发光光纤发光，而光线打到工件表面后反射至凸透镜片，凸透镜片将光线汇聚并将光线传送到数码镜头组件上，而数码镜头组件将数据传递至成像设备得到工件的实时影像，此后根据实时影像调节微调平台，中空针管对准工件的标记处时则完成工件的对位作业，此后调节三轴微调平台上升，由此完成工件的刺穿打孔作业，采用三轴微调平台的定位调节及平台上升完成打孔，由此保证该装置的打孔精度高，上述结构使得对位作业操作简单且提高了刺穿打孔的精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中精密打孔装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中精密打孔装置的俯视图。

图3为图2中A－A处的剖面视图。

图4为本实用新型实施例中螺旋套管与横梁之间的连接结构示意图。

图中：1－固定支架，2－凸透镜片，3－中空针管，4－数码镜头组件，5－成像设备，6－三轴微调平台，7－发光光纤，8－外部电源，9－第一调节螺钉，10－第二调节螺钉，11－螺旋套筒，12－密封顶盖，13－第一导线，14－第二导线，15－弹性密封螺帽，16－内套筒，17－工件，18－挡环；1a－底板，1b－立柱，1c－横梁，16a－通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图4所示，需要指出的是，图3中箭头的指向代表光线的传递方向，而图1中为了显示方便省略了外部电源8、成像设备5及相应的连接结构。本实施例提供一种精密打孔装置，包括固定支架1、凸透镜片2、插接在凸透镜片2一侧的中空针管3、数码镜头组件4、与数码镜头组件4电连接的成像设备5和用于放置工件17的三轴微调平台6，中空针管3的针头远离于凸透镜片2，且中空针管3的长度大于工件17的厚度，由此实现刺穿打孔作业，需要指出的是，本实施例中成像设备5可以是手机，也可以是其他具有显示功能的设备，例如PC机等，所述凸透镜片2固定于所述固定支架1的上端，所述数码镜头组件4位于所述凸透镜片2的正上方，所述三轴微调平台6位于所述凸透镜片2的正下方，且所述中空针管3与所述三轴微调平台6的平台表面垂直设置，需要指出的是，三轴微调平台6为现有的滑动平台，其能实现X向、Y向和Z向三个方向的平移，且其调节精度大，能够将固定在平台上的工件17进行微调，从而提高工件17的对位精度，也使得平台上升高度精确调节，控制打孔的径直深度并提高打孔精度，所述中空针管3内设置有发光光纤7，需要指出的是，发光光纤7直径很小，可以将发光光纤7设置在中空针管3内，所述发光光纤7与外部电源8相连接，外部电源8为发光光纤7供电后使得发光光纤7发光，而光线打到工件17表面后反射至凸透镜片2，凸透镜片2将光线汇聚并将光线传送到数码镜头组件4上，而数码镜头组件4将数据传递至成像设备5得到工件17的实时影像，此后根据实时影像调节微调平台(此时调整X向和Y向)，使得中空针管3对准工件17的标记处时则完成工件17的对位作业，此后调节三轴微调平台6上升，由此完成工件17的刺穿打孔作业。需要指出的是，本实施例中工件17采用PDMS材料(聚二甲基硅氧烷，作为一种高分子有机硅化合物，具有光学透明性能)，由此光线打到工件17表面能够发生反射，且其工件17在对位作业时，会首先初步地将工件17固定在中空针管3的正下方，且在工件17的打孔位置做标记，此后能够便于作业人员得到工件17的实时影像。

基于以上技术方案，在对软质有机物工件17进行刺穿打孔作业时，在工件17表面做好打孔标记点，并将工作初步固定于中空针管3的正下方，此后接通外部电源8使其为发光光纤7供电并使得发光光纤7发光，而光线打到工件17表面后反射至凸透镜片2，凸透镜片2将光线汇聚并将光线传送到数码镜头组件4上，而数码镜头组件4将数据传递至成像设备5得到工件17的实时影像，此后根据实时影像调节微调平台，中空针管3对准工件17的标记处时则完成工件17的对位作业，此后调节三轴微调平台6上升，由此完成工件17的刺穿打孔作业，采用三轴微调平台6的定位调节及平台上升完成打孔，由此保证该装置的打孔精度高，上述结构使得对位作业操作简单且提高了刺穿打孔的精度。

在本实施例中，所述凸透镜片2靠近所述三轴微调平台6的一侧的外形呈凹面状，凹面状的一侧使得其凸透镜片2的表面面积增大，由此能够将更多工件17的反射光线收集汇聚，所述凸透镜片2靠近所述数码镜头组件4的一侧的外形呈为凸面状，光线经凸透镜片2汇聚后传递至数码镜片组件。

具体地，所述固定支架1包括底板1a、立柱1b和横梁1c，所述立柱1b的两端分别与所述底板1a和所述横梁1c相连接，所述立柱1b与所述横梁1c形成门形结构，所述三轴微调平台6安装于所述底板1a上，上述结构使得固定支架1的拆装维护更加方便。进一步地，所述底板1a和所述立柱1b之间设置有用于调节所述立柱1b的水平度的第一调节螺钉9，通过调节第一调节螺钉9使得立柱1b的水平度得到调节，所述底板1a和所述三轴微调平台6之间设有用于调节所述三轴微调平台6水平度的第二调节螺钉10，第二调节螺钉10实现三轴微调平台6的平行度调节，从而保证该装置的刺穿打孔作业精度更高。

其中，该打孔装置还包括螺旋套筒11，所述横梁1c的中部设有螺纹孔，所述螺旋套筒11通过所述螺纹孔而与所述横梁1c相连接，所述凸透镜片2和所述数码镜头组件4位于所述螺旋套筒11内，螺旋套筒11为凸透镜片2和数码镜头组件4提供容纳空间，且能够进行上下微调节，从而为满足工作需求完成中空针管3进行高度微调，而螺旋套筒11与横梁1c的连接方式并不局限于螺接形式。进一步地，所述螺旋套筒11设有用于卡接所述凸透镜片2的卡接槽，所述凸透镜片2设置于所述卡接槽内，所述螺旋套筒11的底部可拆卸地设有挡环18，所述凸透镜片2的底部与所述挡环18相抵接，需要指出的是本实施例中挡环通过螺钉连接于螺旋套筒上，由此使得挡环18的拆装方便；所述螺旋套筒11内设有台阶，所述数码镜头组件4的底侧与所述台阶的台阶面相抵接，由此使得凸透镜片2和数码镜片组件稳定地固定在螺旋套筒11内，避免在打孔作业时造成凸透镜片2和数码镜片组件的晃动，提高该装置的结构稳定性。

优选地，所述螺旋套筒11顶部扣接有密封顶盖12，且所述密封顶盖12螺接于所述螺旋套筒11，由此提高该装置的密封性，避免外部碰撞对凸透镜片2和数码镜片组件造成损坏。此外，所述数码镜头组件4与所述成像设备5之间通过第一导线13相连接，本实例中第一导线13为USB线，所述发光光纤7与所述外部电源8之间通过第二导线14相连接，所述密封顶盖12设置有弹性密封螺帽15，所述弹性密封螺帽15设有供所述第一导线13和第二导线14穿过的导线孔，由此使得整体的连接结构合理，且使得第一导线13和第二导线14布线良好。

此外，所述螺旋套筒11内嵌设有内套筒16，所述内套筒16的底端与所述数码镜片组件相抵接，所述内套筒16的顶端与所述密封顶盖12相抵接，由此使得数码镜片组件稳定地设置在螺旋套筒11内，且所述内套筒16侧壁开设有供第二导线14穿过的通孔16a，第二导线14从通孔16a穿入内套筒16并从顶盖穿出。

采用本实用新型实施例的精密打孔装置，在对软质有机物工件17进行刺穿打孔作业时，在工件17表面做好打孔标记点，并将工作初步固定于中空针管3的正下方，此后接通外部电源8使其为发光光纤7供电并使得发光光纤7发光，而光线打到工件17表面后反射至凸透镜片2，凸透镜片2将光线汇聚并将光线传送到数码镜头组件4上，而数码镜头组件4将数据传递至成像设备5得到工件17的实时影像，此后根据实时影像调节微调平台，中空针管3对准工件17的标记处时则完成工件17的对位作业，此后调节三轴微调平台6上升，由此完成工件17的刺穿打孔作业，采用三轴微调平台6的定位调节及平台上升完成打孔，由此保证该装置的打孔精度高，上述结构使得对位作业操作简单且提高了刺穿打孔的精度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。