专利名称：激光器共轴性校正机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过切削实现激光器光轴与定位机械轴共轴的、光机电一体化机床。
目的，激光器的光轴与机械轴不共轴。在激光光学仪器，加工设备或装置中，为实现激光器与光学系统的共轴性，有三种方案(1)仪器内部设置激光器的调整机构，装配时将激光光轴校正到后继光学系统的光轴上去；(2)激光器部件有校正机构，部件装配时将它的光轴校正到部件的定位轴线上去。装配时机械定位保证它以后继光学系统共轴；(3)对激光器提出光轴与定位机械轴的共轴性要求。
方案(1)和(2)使仪器构造复杂化，校正状态在使用中可能走失，仪器的可靠性低；方案(3)没有上述缺点。半导体激光器制造厂有时采用第三方案。选用不同偏心量(包括轴线平行偏和轴线交叉)的套管，在V形架上转动，观测激光器的共轴性，选配不同的偏心套，达到光轴与机械轴共轴的目的。这项工作由专线技师负责，但常达不到高精度的共轴，且费时间(校正一只激光器约需半个多小时)。
本实用新型的目的是提供一种包括光学、光电子设备，机械传动切削系统和冷却系统的专用机床，以便将激光器的光轴与机械定位轴快速、高精度地重合起来。
本发明旨在提高激光器共轴性校正的精确度，效率和长期可靠性。
本实用新型的目的是这样实现的激光器连同它的套管夹紧在一个具有垂轴平移和绕某点挪动的夹具内，夹具固定在机床主轴中。以机床主轴转动轴线为基准，通过夹具的四维调整运动将激光器光轴重合到机床主轴轴线上去。这个全过程在光电子系统监测下进行。启动机床，切削激光器套管外圆，从而得到定位面机械轴与光轴合一的共轴激光器。由于调整夹具的转动中心与光电子系统的一个监测点共轭，而转动与平移两个调整动作又相互独立，因而本机床能快速地将光轴调整到机床转动轴线上去。通过车削，迅速得出与光轴一致的激光器定位面。
如果本实用新型的激光器共轴机床，共轴校正精确度与现有方法比较，可提高数倍；而一只激光器共轴校正速度可从半小时以上缩短到三、四分钟以内。
以下结合附图对本实用新型作具体说明。
图1为本实用新型的技术原理图。图中1—机床床头，2—激光器，3—车刀，4—分光棱镜，5，6—CCD摄像机，7—TV显示器。
图2为本实用新型的实施实例—激光器共轴校正机床构造图。图中，1—机床主轴，2—万向回转头，3—平移夹持器，4—激光器，5—车刀，6—分光棱镜，7，9—毛玻璃，8，10—CCD摄像机，11—TV显示器，12—冷却空气喷头。
本实用新型的特征是，通过切削激光器座(套管)得到圆柱形表面，其轴线与激光器光轴共轴。机床校正激光器共轴性(图一)的第一步是将夹紧在机床床头(1)上的激光器(2)的起始位置L0L0平移至L1L1位置；然后绕P点转至L2L2位置，与机床主轴转动轴线OO重合，这两次挪动均由CCD摄像机(5、6)和TV显示器(7)监测；最后启动机床，用车刀(3)在激光器座切削出一个柱面。这时激光器定位圆柱面的轴线与其光轴合一了。
结合共轴校正机床构造图(图2)，按校正过程说明机床构造和校正原理。机床主轴的转动为OO，装有万向回转头(2)和平移夹持器(3)，它们构成快速调整夹头。激光器(4)固定在夹持器(3)中。用夹持器的二维平移使激光器的光轴L0L0平移，并使之与主轴OO相交於P点(参阅图1)；再用万向回转头(2)使激光器光轴由L1L1位置转动L2L2位置，与OO轴线重合。这是互不干扰的二个调整过程。利用由分光棱镜(6)、毛玻璃(7、9)、CCD摄像机(8、10)和TV显示器(11)组成的光电子分光监测系统，不作任何调整，在显示屏上不同区域先后精确监测这两个调整过程。激光器光轴与机床主轴重合之后，高速转动主轴(1)推进车刀(3)，按规定的外圆尺寸车削激光器4的座子(套管)，得到定位面机械轴与光轴共轴的激光器。
权利要求1.一种激光器共轴性校正机床，其特征是固定在机床主轴上的快速调整夹头，机床传动系统、冷却系统、床身尾部的光电子分光监测系统。
2.根据权利要求1所述的共轴校正机床，其特征是快速调整夹头的万向回转头、平移夹持器，二者的调节移动互相独立，互不干扰。
3.根据权利要求1所述的光轴校正机床，其特征是分光棱镜，二个由毛玻璃和CCD摄像机组成的光电子摄像光路，它们获得的光电子像共同显示在TV显示器的屏面不同位置上。
专利摘要一种精确而快速的激光器共轴性校正机床。它的主轴上装有快速调整夹头,机床床身尾部都是光电子分光,电视监测系统。机床具有自己的机械传动,刀具进给和冷却系统。用快速调整夹头实现光轴相互独立的移动和转动,使之与机床主轴转动轴线重合。光电子摄像系统在显示器屏面上监测调整过程。机床传动切削系统可在激光器座定位套上车削出机械轴与光轴共轴的安装圆柱面,得到共轴激光器。
文档编号H01S5/00GK2473788SQ0024998
公开日2002年1月23日 申请日期2000年11月9日 优先权日2000年11月9日
发明者戈兆祥 申请人:戈兆祥