专利名称：适用于光学曲线研磨加工图的绘图机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绘图机，具体涉及一种绘制用于光学曲线研磨加工使用的加工图的绘图机。
背景技术：
光学曲线研磨现在流行的一种精密机械加工模式，主要用于加工冲模等精密设备中的关键零件，适合高硬度材料的成型研磨。在进行光学曲线研磨时，是根据刻画在加工图上的痕迹进行加工的，因此在加工之前，往往需要专用的绘图机进行制图，现有的加工图往往是胶片，然后通过在电脑控制下运动的刻针在胶片上进行刻画。为了能够使刻画的痕迹均匀，刻针往往被电机带动进行自转，除此之外，为了能够使刻画的深浅一致，对放置胶片的平面要求很高，但是即使这样，由于维护和胶片本身平面度的问题，刻画深度的精度往往达不到要求。
实用新型内容为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够控制刻画深度的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机。为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案:适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，包括:机座、设置在上述机座上方的设置有制图区域的机台、设置在上述机台上方横跨上述制图区域并能沿着第一方向移动的制图龙门、设置在上述机台内部用于驱 动上述制图龙门的第一驱动系统，其特征在于，还包括:能与上述制图龙门一起沿着第一方向移动并能相对上述制图龙门沿着第二方向移动的制图模块、固定在上述制图龙门上用于驱动上述制图模块的第二驱动系统；上述第一方向垂直于上述第二方向，上述制图模块包括:固定板、箱体、与上述箱体构成滑动连接用于制图的绘图笔组件、用于驱动上述绘图笔组件转动的驱动电机、用于控制上述绘图笔组件位置的平衡组件、用于驱动上述平衡组件工作的平衡电机，上述箱体、驱动电机、平衡电机均固定在上述固定板上，上述平衡组件包括:由上述平衡电机驱动的丝杠件、套接在上述丝杠件上的丝杠螺母件、一端与上述丝杠螺母件铰接另一端用于与上述绘图笔组件接触的平衡件、与上述固定板或/和箱体固定连接的支架，上述支架与上述平衡件的中段铰接，铰轴轴线垂直于上述丝杠件的轴线，上述丝杠件轴线平行于上述绘图笔组件相对箱体的滑动方向。前所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述驱动电机的输出轴伸入上述箱体内通过相互配合的齿轮与上述绘图笔组件构成传动。前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述绘图笔组件包括:用于被上述驱动电机驱动的笔杆、固定在上述笔杆底端用于与图纸接触制图的笔尖、套接在上述笔杆上用于与上述平衡件一端接触的配重块。前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述平衡件形成有两个分别用来容纳上述丝杠螺母件和笔杆的“凹”字形结构。[0010]前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述平衡件位于上述笔杆的一端形成有带有圆角的凸起。前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述制图模块还包括:用于防尘的防尘罩，上述防尘罩两侧设有开口槽。前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述箱体两侧设有用于与上述开口槽配合的锁紧螺栓。前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述箱体上设有用于检测上述平衡件位于上述丝杠件这一端最低位置的第一光电感应器。前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述固定板上设有用于检测上述平衡件位于上述绘图笔组件这一端最高位置的第二光电感应器。前述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述笔尖的尖端为多面锥体。本实用新型的有益之处在于:通过制图模块中平衡组件，通过重力自动控制刻画深度，即使遇到胶片起伏，也能适当调整获得较为精确的深度；通过光电感应能够控制绘图笔组件的位置，保证 运行的稳定性。
图1是本实用新型的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机的一个优选实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例中制图模块的结构示意图；图3是图2所示实施例中平衡件和丝杠螺母件的结构示意图；图4是图1所示实施例中防尘罩的结构示意图。图中附图标记的含义:1、机座，2、机台，3、制图龙门，4、制图模块，5、固定板，6、箱体，7、驱动电机，8、平衡电机，9、丝杠件，10、丝杠螺母件，11、平衡件，12、支架，13、齿轮，14、笔杆，15、笔尖，16、配重
块，17、防尘罩，18、开口槽，19、锁紧螺栓，20、第一光电感应器，21、第二光电感应器，22、制图区域，23、镂空轨道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。参照图1至图4所示，本实用新型的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机主要包括:机座1、机台2、制图龙门3、制图模块4、第一驱动系统和第二驱动系统。其中，机座I主要起到支撑和容纳的作用，设置在机座I上方的机台2主要用来提供一个相对平整的区域用于铺放图纸，机台2上方用于铺放图纸的区域为制图区域22。作为理想状态我们希望这部分机台的台面是尽可能平整的。为了实现在机台2的区域进行制图，制图龙门3设置在机台2上方，在机台2的内部设有第一驱动系统，用于驱动制图龙门3在第一方向移动。制图龙门3具有典型的龙门结构，形成有两个立柱和一个设置在两个立柱之间的横梁，第一驱动系统通过立柱实现传动，制图龙门3应当是能够完全横夸整个制图区域22的，由于制图龙门3是沿着第一方向移动的，所以横跨的方向，即横梁的方向应当是垂直于第一方向的。需要进一步说明的是，为了能使制图龙门3的立柱与机台2内部的第一驱动系统实现传动，在机台上是设有两个平行的镂空轨道23的，为了保证第一驱动系统尽可能少的受灰尘的影响，镂空轨道23设有用于遮蔽镂空部分的刷毛，在制图龙门3到达的地方，刷毛会因接触而自动避让，而其他位置的刷毛因为本身的弹性而遮蔽，使机台2的内部不至于落灰，这对需要精密运转的驱动系统而言是比较重要的。另外，第一驱动系统的具体实施方式
，我们可以采用伺服电机带动的滚珠丝杠机构实现，需要注意的一点是，为了保证制图龙门3两个立柱行走轨迹的平行度，两个平行的行走轨道或平行的丝杠是十分必要的。这样一来，制图模块4相对于平面的图纸，第一个维度的移动由第一驱动系统承担，为了实现第二个维度的移动，在制图龙门3上设第二驱动系统，第二驱动系统固定在制图龙门3上，其能够驱动制图模块4相对于制图龙门3在第二方向移动，由于制图龙门3相对机台2，也就是图纸，只能在第一方向上移动，所以第二驱动系统相当于驱动制图模块4相对于图纸在第二方向上移动。作为一种优选方案，第二驱动系统也可以采用伺服电机带动的滚珠丝杠机构实现。相应的制图模块4是固定在该滚珠丝杠机构的中可以随着丝杠件9转动而移动的丝杠螺母件10或与之连接其他结构构成固定连接，当丝杠件9转动时就能带动制图模块4移动了。我们在设置第一驱动系统和第二驱动系统时，将它们驱动的方向，即第一方向和第二方向设置为垂直的，这样一来，通过第一驱动系统和第二驱动系统，制图模块4可以到达制图区域22上图纸的任意一点，即能完成在制图区域22绘制任意图案的目的。本实用新型的制图模块4主要包括:固定板5、箱体6、绘图笔组件、驱动电机7、平衡电机8、平衡组件。 其中，固定板5主要用来固定其他部件和与第二驱动系统构成连接。箱体6固定在固定板5上，其主要用于实现固定和容纳。除了箱体6之外，驱动电机7和平衡电机8均与固定板5构成固定连接。平衡组件包括:由平衡电机驱动的丝杠件9、套接在丝杠件9上的丝杠螺母件10、一端与丝杠螺母件10铰接的平衡件11、支架12，支架12与平衡件11的中段铰接。其中，丝杠件9用于通过自身旋转调整丝杠螺母件10的位置，需要说明的是，为了保证丝杠件9的垂直度，其底端可以转动连接于箱体6的上壳。丝杠螺母件10套接在丝杠件9上，其与平衡件11的一端进行铰接，平衡件11主要起到一个杠杆的作用，支架12固定在箱体6上，平衡件11的中段处与支架12构成铰接，这样平衡件11即能以此处作为支点进行转动，铰轴轴线垂直于丝杠的轴线，丝杠轴线平行于绘图笔组件相对箱体6的滑动方向，平衡件11的另一端用于与绘图笔组件中的某一个部分接触，从而实现对绘图笔组件位置的调节。这样一来，当平衡电机8转动带动丝杠螺母件10沿着丝杠件9上下移动时，其能够使平衡件11的这一端移动，从而撬动另一端的绘图笔组件。驱动电机7的输出轴伸入到箱体内相互配合的齿轮与绘图笔组件构成传动。使绘图笔进行转动，具体而言，绘图笔组件包括:用于被驱动电机驱动的笔杆14、固定在笔杆14底端用于与图纸接触制图的笔尖15、套接在笔杆14上用于与平衡件11 一端接触的配重块16。用于与驱动电机7配合的齿轮13可以套接在笔杆14上，笔尖15和笔杆14应当是可以拆卸更换，以便绘制不同的粗细的线条，配重块16可以是多个，其中位于底端的尺寸最大，以便用于托住上方其他的配重块，由于最下面的配重块16需要与平衡件11进行接触，所以最下方的配重16块应当与笔杆14构成固定连接，即在笔杆14的轴向不与其发生相对位移。配重块16的总重量可以根据我们需要进行调整，以获得我们需要深浅，通过配重块16、平衡电机8以及平衡组件，当笔尖15遇到起伏时，其也能相对调整，由于配重是一定的，并且由于平衡件11杠杆的作用，笔尖15对图纸的正压力应当是不变的，所以刻画的深度不会随起伏产生变化。驱动电机7和平衡电机8均可以采用伺服电机。
作为一种优选方案，参照图3，平衡件11形成有两个分别用来容纳丝杠螺母件和笔杆的“凹”字形结构。平衡件11位于笔杆14的一端形成有带有圆角的凸起，以便能够得到更好地接触。为了使上述结构更精密的运转而不受到灰尘的影响，作为一种优选方案，制图模块4还包括:用于防尘的防尘罩17，防尘罩17两侧设有开口槽18，相对应的，箱体6两侧设有用于与开口槽18配合的锁紧螺栓19。可拆卸的设计，便于检修和组装。为了限制绘图笔组件的极限位置，防止笔尖15崩断，作为一种优选方案，箱体6上设有用于检测平衡件11位于丝杠件这一端最低位置的第一光电感应器20，固定板5上设有用于检测平衡件11位于绘图笔组件这一端最高位置的第二光电感应器21。第一光电感应器20会被平衡件11或丝杠螺母件10遮挡，而起到最高位置的限位，第二光电感应器21会被向下移动配重块16遮挡，而起到最低位置的限位。需要说明的一点是，本实用新型的笔尖15的尖端为多面锥体，这样的设计能够防止刻画时产生毛边。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，包括:机座、设置在上述机座上方的设置有制图区域的机台、设置在上述机台上方横跨上述制图区域并能沿着第一方向移动的制图龙门、设置在上述机台内部用于驱动上述制图龙门的第一驱动系统，其特征在于，还包括:能与上述制图龙门一起沿着第一方向移动并能相对上述制图龙门沿着第二方向移动的制图模块、固定在上述制图龙门上用于驱动上述制图模块的第二驱动系统；上述第一方向垂直于上述第二方向，上述制图模块包括:固定板、箱体、与上述箱体构成滑动连接用于制图的绘图笔组件、用于驱动上述绘图笔组件转动的驱动电机、用于控制上述绘图笔组件位置的平衡组件、用于驱动上述平衡组件工作的平衡电机，上述箱体、驱动电机、平衡电机均固定在上述固定板上，上述平衡组件包括:由上述平衡电机驱动的丝杠件、套接在上述丝杠件上的丝杠螺母件、一端与上述丝杠螺母件铰接另一端用于与上述绘图笔组件接触的平衡件、与上述固定板或/和箱体固定连接的支架，上述支架与上述平衡件的中段铰接，铰轴轴线垂直于上述丝杠件的轴线，上述丝杠件轴线平行于上述绘图笔组件相对箱体的滑动方向。
2.根据权利要求1所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述驱动电机的输出轴伸入上述箱体内通过相互配合的齿轮与上述绘图笔组件构成传动。
3.根据权利要求1所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述绘图笔组件包括:用于被上述驱动电机驱动的笔杆、固定在上述笔杆底端用于与图纸接触制图的笔尖、套接在上述笔杆上用于与上述平衡件一端接触的配重块。
4.根据权利要求3所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述平衡件形成有两个分别用来容纳上述丝杠螺母件和笔杆的“凹”字形结构。
5.根据权利要求4所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述平衡件位于上述笔杆的一端形成有带有圆角的凸起。
6.根据权利要求1所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述制图模块还包括:用于防尘的防尘罩，上述防尘罩两侧设有开口槽。
7.根据权利要求6所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述箱体两侧设有用于与上述开口槽配合的锁紧螺栓。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述箱体上设有用于检测上述平衡件位于上述丝杠件这一端最低位置的第一光电感应器。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述固定板上设有用于检测上述平衡件位于上述绘图笔组件这一端最高位置的第二光电感应器。
10.根据权利要求9所述的适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，其特征在于，上述笔尖的尖端为多面锥体。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于光学曲线研磨加工图的绘图机，包括机座、机台、制图龙门、第一驱动系统，还包括制图模块、第二驱动系统；第一方向垂直于第二方向，制图模块包括固定板、箱体、绘图笔组件、驱动电机、平衡组件、平衡电机，箱体、驱动电机、平衡电机均固定在固定板上，平衡组件包括丝杠件、丝杠螺母件、平衡件、支架，支架与平衡件的中段铰接，铰轴轴线垂直于丝杠件的轴线，丝杠件轴线平行于绘图笔组件相对箱体的滑动方向。本实用新型的有益之处在于通过制图模块中平衡组件，通过重力自动控制刻画深度，即使遇到胶片起伏，也能适当调整获得较为精确的深度；通过光电感应能够控制绘图笔组件的位置，保证运行的稳定性。
文档编号B44B3/06GK203142227SQ20132012682
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者许一青 申请人:昆山三景科技股份有限公司