CN206474973U - 一种定标治具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种定标治具，包括基座，基座上设置有运动安装座和固定安装座，运动安装座用于固定主动工件，固定安装座用于固定被动工件，运动安装座与固定安装座的中心轴线均平行于基座的竖向轴线；运动安装座能够相对于基座在垂直于基座的竖向轴线的平面上平动，且运动安装座能够相对于基座在平行于基座的竖向轴线的方向上平动；运动安装座上设置有激光定标装置，该激光定标装置输出的激光光斑形成定标标识，所述定标标识在运动安装座的中心轴线上。该定标治具的配置方式与工作方式克服了现有技术中的治具在控制过程中需要人工估量所带来的误差问题，能够有效地提高效率和精确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种定标治具。
背景技术
针对现有技术中钻孔、铆接等操作过程中需要瞄准或定标的治具，商场上现有的铆接机、钻孔机等治具，大多存在操作时不易瞄准、难以对其等缺点。例如铆接机在使用过程中需要在待铆接物体上下利用铆钉进行铆接，由于待铆接物体的操作区域小，且待铆接物体的操作区域大部分被在上方的铆钉遮挡住，操作人员很难获得清晰的视野，只能凭借操作经验估量铆钉和待铆接物体的相对位置，不易保证铆钉在铆接过程中与待铆接物体之间的对心，从而影响铆接操作的成功率、精确度和效率，不符合生产需求。其他类似的需要瞄准或定标的治具均存在此问题，亟待改善和解决。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的定标治具。
本实用新型提供了一种定标治具，包括基座，基座上设置有运动安装座和固定安装座，运动安装座用于固定主动工件，固定安装座用于固定被动工件，运动安装座与固定安装座的中心轴线均平行于基座的竖向轴线；
运动安装座能够相对于基座在垂直于基座的竖向轴线的平面上平动，且运动安装座能够相对于基座在平行于基座的竖向轴线的方向上平动；
运动安装座上设置有激光定标装置，该激光定标装置输出的激光光斑形成定标标识，所述定标标识在运动安装座的中心轴线上。
可选地，激光定标装置包括至少两个激光输出单元；
每个激光输出单元包括激光器和光学整形单元，光学整形单元对激光器输出的激光进行整形，使得激光输出单元的输出激光为平面型光束；
每个激光输出单元输出的平面型光束所在的平面均经过运动安装座的中心轴线。
可选地，激光定标装置中的各激光输出单元输出的平面型光束的光斑的交汇点作为定标标识。
可选地，每个激光输出单元中的光学整形单元包括：一个或多个柱透镜，或者，一个或多个特型透镜。
可选地，每个柱透镜的光入射面为柱型曲面，每个柱透镜的光出射面为柱型曲面或平面；
每个特型透镜的光入射面由两个非球面构成，两个非球面相交所呈的非球面曲线构成了该特型透镜的光入射面的顶部；每个特型透镜的光出射面为平面；
当光学整形单元包括多个柱透镜时，多个柱透镜相互固定连接成一排，各柱透镜的光入射面相互接连构成瓦楞型面；
当光学整形单元包括多个特型透镜时，多个特型透镜相互固定连接成一排，各特型透镜的光入射面相互接连构成瓦楞型面。
可选地，当激光定标装置包括两个激光输出单元时，两个激光输出单元输出的平面型光束所在的平面之间的夹角为90度。
可选地，每个激光输出单元还包括微调装置，微调装置用于调节光学整形单元与相对于激光器的距离和方位。
可选地，激光输出单元中的激光器为半导体激光器。
可选地，激光定标装置输出的激光的波长在可见光波长范围内。
可选地，该定标治具为铆接机或钻孔机；
当该定标治具为铆接机时，运动安装座用于固定铆钉；固定安装座用于固定被铆件；
当该定标治具为钻孔机时，运动安装座用于固定钻钉；固定安装座用于固定被钻件。
由上述可知，本实用新型提供的定标治具在进行控制主动工件向被动工件的施力作用时，以基座上的运动安装座固定主动工件，以基座上的固定安装座固定被动工件，且运动安装座上还设置有激光定标装置用来形成用于指示运动安装座上的主动工件的中心的定标标识，则通过运动安装座的运动带动主动工件的过程中，实现了根据定标标识来有目的、更精确地调节主动工件的位置使得主动工件的中心与被动工件的中心共轴，进而可以有效地实现主动工件与被动工件之间的施力作用效果。该定标治具的配置方式与工作方式克服了现有技术中的治具在控制过程中需要人工估量所带来的误差问题，能够有效地提高效率和精确度。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本实用新型一个实施例的一种定标治具的示意图；
图2A示出了根据本实用新型一个实施例的定标治具的运动安装座的结构图；
图2B示出了根据本实用新型一个实施例的定标治具的运动安装座的截面图；
图3示出了根据本实用新型一个实施例的激光输出单元的示意图；
图4A示出了根据本实用新型一个实施例的光学整形单元的截面图；
图4B示出了根据本实用新型另一个实施例的光学整形单元的截面图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本实用新型一个实施例的一种定标治具的示意图。如图1所示，该定标治具包括基座100，基座100上设置有运动安装座110和固定安装座120，运动安装座110用于固定主动工件，固定安装座120用于固定被动工件，运动安装座110与固定安装座120的中心轴线均平行于基座100的竖向轴线(如图1中虚线所示的A-A)。
运动安装座110能够相对于基座100在垂直于基座100的竖向轴线的平面上平动，且运动安装座110能够相对于基座100在平行于基座的竖向轴线的方向上平动。固定安装座120相对于基座100保持静止不动。运动安装座110上设置有激光定标装置130，该激光定标装置130随运动安装座110运动而运动，该激光定标装置130输出的激光光斑形成定标标识，该定标标识始终在运动安装座110的中心轴线上，也就是说该定标标识能够指示运动安装座110的中心，进而该定标标识能够指示运动安装座110上固定的主动工件的中心。
当图1所示的定标治具在工作状态下，该定标治具用于利用运动安装座110上的主动工件向固定安装座120上的被动工件进行共轴的施力作用，则需要先控制运动安装座110在垂直于虚线A-A的平面上平动以带动主动工件一起运动，直至运动安装座110上的激光定标装置130输出的激光光斑形成的定标标识落在固定安装座120上的被动工件的受力点上，说明此时主动工件的中心和被动工件的受力点共轴，再控制运动安装座110在平行于虚线A-A的方向上向下运动，从而实现控制主动工件向被动工件进行施力作用的效果。
可见，图1所示的定标治具在进行控制主动工件向被动工件的施力作用时，以基座上的运动安装座固定主动工件，以基座上的固定安装座固定被动工件，且运动安装座上还设置有激光定标装置用来形成用于指示运动安装座上的主动工件的中心的定标标识，则通过运动安装座的运动带动主动工件的过程中，实现了根据定标标识来有目的、更精确地调节主动工件的位置使得主动工件的中心与被动工件的受力点共轴，进而可以有效地实现主动工件与被动工件之间的施力作用效果。该定标治具的配置方式与工作方式克服了现有技术中的治具在控制过程中需要人工估量所带来的误差问题，能够有效地提高效率和精确度。
在具体的例子中，该定标治具可以为铆接机，主动工件为铆钉，被动工件为被铆件，运动安装座110用于固定铆钉，固定安装座120用于固定被铆件。当铆接机在工作状态下，运动安装座110在垂直于虚线A-A的平面上的平动带动铆钉一起平动，用于指示铆钉的中心的定标标识也随之一起运动，当该定标标识运动到被铆件的中心时，说明此时铆钉与被铆件共轴，此时再控制运动安装座110在平行于虚线A-A的方向上向下冲击，将铆钉准确地铆接至被铆件上。
或者，该定标治具也可以为钻孔机，主动工件为钻钉，被动工件为被钻件，运动安装座110用于固定钻钉，固定安装座120用于固定被钻件。当钻孔机在工作状态下，运动安装座110在垂直于虚线A-A的平面上的平动带动钻钉一起平动，用于指示钻钉的中心的定标标识也随之一起运动，当该定标标识运动到被钻件上的待钻点时，说明此时钻头的中心与被钻件上的待钻点共轴，此时再控制运动安装座110在平行于虚线A-A的方向上向下冲击，控制钻钉准确地在被钻件上的待钻点上进行钻孔。
上述两个例子旨在说明图1所示的定标治具的工作方式，同理，其他需要控制主动工件向被动工件进行施力作用的治具均在此列，在此不做限制。
图2A示出了根据本实用新型一个实施例的定标治具的运动安装座的结构图，图2B示出了根据本实用新型一个实施例的定标治具的运动安装座的截面图。如图2A-2B所示，该运动安装座110上设置有激光定标装置130，激光定标装置130包括至少两个激光输出单元131(图2A-2B中仅示出两个激光输出单元131)。
本实施例中，两个激光输出单元131输出的平面型光束所在的平面之间的夹角为90度。在其他实施例中也可以呈其他角度，本实用新型不做限制。每个激光输出单元131输出的激光为平面型光束，该平面型光束的光斑为直线，且每个激光输出单元131输出的平面型光束所在的平面经过运动安装座110的中心轴线。两个激光输出单元131输出的两束平面型光束的相交线与运动安装座110的中心轴线共线，两束平面型光束的光斑相交为一个点，该点作为运动安装座110的定标标识，随运动安装座110的运动而运动。
其中，每个激光输出单元131包括激光器和光学整形单元，光学整形单元对激光器输出的激光进行整形，使得激光输出单元的输出激光为平面型光束；每个激光输出单元输出的平面型光束所在的平面均经过运动安装座的中心轴线。
图3示出了根据本实用新型一个实施例的激光输出单元的示意图。如图3所示，该激光输出单元131包括激光器1310和光学整形单元1311，光学整形单元1311对激光器1310输出的激光进行整形，使得激光输出单元131的输出激光为平面型光束。
如图3所示，在本实施例中，光学整形单元1311为一个特性透镜，该特型透镜也称为鲍威尔棱镜，每个特型透镜的光入射面由两个非球面构成，两个非球面相交所呈的非球面曲线构成了该特型透镜的光入射面的顶部；每个特型透镜的光出射面为平面。该特型透镜可通过在一个维度上以扇形发散激光器1310输出的一束准直光而产生一条笔直、均匀的激光线，发散扇形角度可以为30°、45°、60°和75°，产生的平面型光束强度均匀，偏差小于30％。
在其他实施例中，光学整形单元1311也可以是一个标准的柱透镜，每个柱透镜的光入射面为柱型曲面，每个柱透镜的光出射面为柱型曲面或平面。同样用于以扇形发散激光器1310输出的一束准直光而产生一条笔直的激光线。
光学整形单元1311采用特型透镜和采用柱透镜这两种方案相比较，特型透镜可以产生强度均匀的发散激光线，柱透镜可以产生高斯光强分布的发散激光线，在实际实施过程中可以根据需要进行选择。
在本实用新型的另一个实施例中，每个激光输出单元131中的光学整形单元1311可以包括：多个柱透镜，或者，多个特型透镜，如图4A-4B所示，图4A示出了根据本实用新型一个实施例的光学整形单元的截面图，用于说明当光学整形单元包括6个柱透镜时，6个柱透镜相互固定连接成一排，各柱透镜的光入射面相互接连构成瓦楞型面；图4B示出了根据本实用新型另一个实施例的光学整形单元的截面图，用于说明当光学整形单元包括6个特型透镜时，6个特型透镜相互固定连接成一排，各特型透镜的光入射面相互接连构成瓦楞型面。
进一步地，在本实用新型的一个实施例中，每个激光输出单元131还包括微调装置，微调装置用于调节光学整形单元1311与相对于激光器1310的距离和方位，使得光学整形单元1311对激光器1310输出的激光进行整形后，输出的平面型光束经过运动安装座110的中心轴线。
为了实现定标治具中的定标功能，激光定标装置130形成的定标标识需要是可见的，因此，需要满足激光定标装置130输出的激光的波长在可见光波长范围内。例如，激光输出单元中的激光器为半导体激光器，该半导体激光器输出红光激光或绿光激光。
综上所述，本实用新型提供的定标治具针对钻孔、铆接等使用过程中需要进行瞄准或定标的治具，实现了治具的主动定标，该定标治具在进行控制主动工件向被动工件的施力作用时，以基座上的运动安装座固定主动工件，以基座上的固定安装座固定被动工件，且运动安装座上还设置有激光定标装置用来形成用于指示运动安装座上的主动工件的中心的定标标识，则通过运动安装座的运动带动主动工件的过程中，实现了根据定标标识来有目的、更精确地调节主动工件的位置使得主动工件的中心与被动工件的受力点共轴，进而可以有效地实现主动工件与被动工件之间的施力作用效果。该定标治具的配置方式与工作方式克服了现有技术中的治具在控制过程中需要人工估量所带来的误差问题，能够有效地提高效率和精确度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种定标治具，包括基座，其特征在于，
基座上设置有运动安装座和固定安装座，运动安装座用于固定主动工件，固定安装座用于固定被动工件，运动安装座与固定安装座的中心轴线均平行于基座的竖向轴线；
运动安装座能够相对于基座在垂直于基座的竖向轴线的平面上平动，且运动安装座能够相对于基座在平行于基座的竖向轴线的方向上平动；
运动安装座上设置有激光定标装置，该激光定标装置输出的激光光斑形成定标标识，所述定标标识在运动安装座的中心轴线上。
2.如权利要求1所述的定标治具，其特征在于，激光定标装置包括至少两个激光输出单元；
每个激光输出单元包括激光器和光学整形单元，光学整形单元对激光器输出的激光进行整形，使得激光输出单元的输出激光为平面型光束；
每个激光输出单元输出的平面型光束所在的平面均经过运动安装座的中心轴线。
3.如权利要求2所述的定标治具，其特征在于，
激光定标装置中的各激光输出单元输出的平面型光束的光斑的交汇点作为定标标识。
4.如权利要求2所述的定标治具，其特征在于，
每个激光输出单元中的光学整形单元包括：一个或多个柱透镜，或者，一个或多个特型透镜。
5.如权利要求4所述的定标治具，其特征在于，
每个柱透镜的光入射面为柱型曲面，每个柱透镜的光出射面为柱型曲面或平面；
每个特型透镜的光入射面由两个非球面构成，两个非球面相交所呈的非球面曲线构成了该特型透镜的光入射面的顶部；每个特型透镜的光出射面为平面；
当光学整形单元包括多个柱透镜时，多个柱透镜相互固定连接成一排，各柱透镜的光入射面相互接连构成瓦楞型面；
当光学整形单元包括多个特型透镜时，多个特型透镜相互固定连接成一排，各特型透镜的光入射面相互接连构成瓦楞型面。
6.如权利要求2所述的定标治具，其特征在于，
当激光定标装置包括两个激光输出单元时，两个激光输出单元输出的平面型光束所在的平面之间的夹角为90度。
7.如权利要求2所述的定标治具，其特征在于，
每个激光输出单元还包括微调装置，微调装置用于调节光学整形单元与相对于激光器的距离和方位。
8.如权利要求2所述的定标治具，其特征在于，
激光输出单元中的激光器为半导体激光器。
9.如权利要求1所述的定标治具，其特征在于，
激光定标装置输出的激光的波长在可见光波长范围内。
10.如权利要求1-9中任一项所述的定标治具，其特征在于，
该定标治具为铆接机或钻孔机；
当该定标治具为铆接机时，运动安装座用于固定铆钉；固定安装座用于固定被铆件；
当该定标治具为钻孔机时，运动安装座用于固定钻钉；固定安装座用于固定被钻件。
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| CN110142433A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-08-20 | 杨小平 | 新型冲击钻（手电钻）及其实时校正钻孔不垂直的方法 |
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