一種用于內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂的光路調(diào)節(jié)裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及激光加工設(shè)備的調(diào)光技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種能夠快速精確完成光路調(diào)節(jié)的用于內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂的光路調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂是一種相對于外導(dǎo)光激光機(jī)械臂更先進(jìn)的激光加工設(shè)備，外導(dǎo)光激光機(jī)械臂的特點(diǎn)是多關(guān)節(jié)導(dǎo)光臂與多關(guān)節(jié)機(jī)械臂分離設(shè)置，多關(guān)節(jié)導(dǎo)光臂單獨(dú)掛置于龍門架上，只有導(dǎo)光臂的激光輸出端部和機(jī)械臂的加工端端部連接，在設(shè)備運(yùn)行過程中為了實(shí)現(xiàn)多方位的加工操作，多關(guān)節(jié)機(jī)械臂會不斷的變換姿態(tài)，導(dǎo)光臂也要隨之大幅晃動，一方面導(dǎo)光臂容易損壞，另一方面外置的導(dǎo)光臂也會在一定程度上限制機(jī)械臂的活動范圍，不利于機(jī)械臂的全方位活動。內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂的特點(diǎn)是多關(guān)節(jié)導(dǎo)光臂與多關(guān)節(jié)機(jī)械臂一體化設(shè)計，導(dǎo)光臂內(nèi)置于機(jī)械臂中，這種結(jié)構(gòu)可以防止導(dǎo)光臂隨機(jī)械臂運(yùn)動時易損壞的問題，同時內(nèi)置的導(dǎo)光臂也不會限制機(jī)械臂的活動范圍，機(jī)械臂可以在更大的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)全方位加工。

現(xiàn)有的調(diào)光裝置是通過激光準(zhǔn)直儀與導(dǎo)光臂的同軸連接來完成調(diào)光測試，調(diào)光時先開啟激光光源，在導(dǎo)光臂中傳輸?shù)募す馐刂本€路徑入射激光準(zhǔn)直儀的傳感頭，激光準(zhǔn)直儀能測定該激光束是否處于導(dǎo)光臂的中軸線位置，并能將偏差值通過人機(jī)界面顯示出來，根據(jù)偏差值調(diào)整導(dǎo)光臂端部的反射鏡角度，直到激光束精確的沿導(dǎo)光臂的中軸線傳輸為止。但是該調(diào)光裝置只能用于導(dǎo)光臂與機(jī)械臂分離設(shè)置的外導(dǎo)光激光加工設(shè)備，外導(dǎo)光激光加工設(shè)備中的導(dǎo)光臂是獨(dú)立于機(jī)械臂的光路傳輸通道，每一段導(dǎo)光臂膀的端部鏡座都可以很方便的拆卸下來，然后將與導(dǎo)光臂同軸連接的長筒形調(diào)光裝置固定在導(dǎo)光臂端部，來完成調(diào)光。但是與導(dǎo)光臂同軸連接的長筒形調(diào)光裝置并不適用于內(nèi)導(dǎo)光激光加工設(shè)備，因?yàn)閮?nèi)導(dǎo)光激光加工設(shè)備中的導(dǎo)光臂和機(jī)械臂是一體化設(shè)計，導(dǎo)光臂內(nèi)置于機(jī)械臂中，如果要在導(dǎo)光臂端部安裝與其同軸連接的長筒狀調(diào)光裝置，就要將導(dǎo)光臂和機(jī)械臂一起拆卸下來，這樣的工作量非常大，而且反復(fù)拆卸和安裝機(jī)械臂，容易給設(shè)備造成難以修復(fù)的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種非同軸連接的用于內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂的光路調(diào)節(jié)裝置，以解決內(nèi)導(dǎo)光激光加工設(shè)備的調(diào)光問題，該光路調(diào)節(jié)裝置在不需要拆卸導(dǎo)光臂和機(jī)械臂的情況下能夠快速精確完成光路調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種用于內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂的光路調(diào)節(jié)裝置，包括激光準(zhǔn)直儀和光路折疊傳輸筒，其特征在于：所述光路折疊傳輸筒的下端插入導(dǎo)光臂端部的側(cè)壁通孔中使得光路折疊傳輸筒底端的斜面鏡座與該側(cè)壁通孔處的反射鏡座平行緊貼，該光路折疊傳輸筒的上端通過連接件與激光準(zhǔn)直儀相連接，構(gòu)成該光路調(diào)節(jié)裝置的光路折疊傳輸筒、連接件、激光準(zhǔn)直儀三者的中軸線在同一條直線上；一激光束沿導(dǎo)光臂傳輸后經(jīng)斜面鏡座上的反射鏡片反射后依次沿光路折疊傳輸筒、連接件入射激光準(zhǔn)直儀的傳感頭，激光準(zhǔn)直儀能精確測定該激光束是否處于導(dǎo)光臂的中軸線位置且通過調(diào)整導(dǎo)光臂端部的反射鏡角度即可使得激光束精確的沿導(dǎo)光臂的中軸線傳輸。

所述的光路折疊傳輸筒包括傳輸筒上段、方形凸臺、傳輸筒下段，傳輸筒上段用于和連接件相連接，傳輸筒上段、傳輸筒下段之間的方形凸臺用于和導(dǎo)光臂相連接，傳輸筒下段的底端斜面上設(shè)有斜面鏡座且在傳輸筒下段上設(shè)有與底端斜面相對應(yīng)并能夠接納入射激光束的傳輸筒側(cè)壁通孔；一激光束沿導(dǎo)光臂傳輸后通過傳輸筒側(cè)壁通孔進(jìn)入光路折疊傳輸筒內(nèi)，再經(jīng)斜面鏡座上的反射鏡片反射后進(jìn)入光路折疊傳輸筒的中心通孔內(nèi)。

所述傳輸筒側(cè)壁通孔的中軸線與導(dǎo)光臂的中軸線在同一條直線上，且經(jīng)傳輸筒側(cè)壁通孔的中軸線入射光路折疊傳輸筒的激光束經(jīng)斜面鏡座上的反射鏡片反射后沿中心通孔的中軸線傳輸。

所述傳輸筒側(cè)壁通孔的直徑不小于中心通孔的直徑。

所述的方形凸臺上的凸臺螺栓孔和固定安裝板上的安裝板螺栓孔A通過螺栓固定連接，固定安裝板上的安裝板定位銷確定固定安裝板的位置后通過安裝板螺栓孔B和螺栓實(shí)現(xiàn)固定安裝板和導(dǎo)光臂之間的固定連接。

所述固定安裝板的安裝板通孔套置在傳輸筒上段上使得固定安裝板和方形凸臺緊密貼合。

所述傳輸筒上段頂部的頂端外螺紋和連接件下部的長內(nèi)螺紋通過螺紋連接實(shí)現(xiàn)光路折疊傳輸筒和連接件的同軸連接；連接件上部的短外螺紋與激光準(zhǔn)直儀的傳感頭端部內(nèi)側(cè)的內(nèi)螺紋通過螺紋連接實(shí)現(xiàn)連接件和激光準(zhǔn)直儀的同軸連接。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型通過光路折疊傳輸筒的中心通孔、底端斜面以及與底端斜面對應(yīng)設(shè)置的傳輸筒側(cè)壁通孔的設(shè)計，成功的將沿導(dǎo)光臂軸向傳輸?shù)墓馐郫B為沿光路折疊傳輸筒的中心通孔的軸向傳輸?shù)墓馐M(jìn)而入射激光準(zhǔn)直儀，完成激光準(zhǔn)直儀與導(dǎo)光臂的光軸連接，利用光的反射定律實(shí)現(xiàn)激光準(zhǔn)直儀對導(dǎo)光臂的光路調(diào)節(jié)；該光路調(diào)節(jié)裝置克服了現(xiàn)有調(diào)光裝置因不能與內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂同軸連接而難以調(diào)光的問題，通過光路的折疊，使激光準(zhǔn)直儀在與導(dǎo)光臂非同軸的方向上也能實(shí)現(xiàn)快速精確的調(diào)光。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型的光路調(diào)節(jié)裝置裝配示意圖；

附圖2為本實(shí)用新型的光路折疊傳輸筒剖視圖；

附圖3為本實(shí)用新型的光路折疊傳輸筒俯視圖；

附圖4為本實(shí)用新型的固定安裝板主視圖；

附圖5為本實(shí)用新型的連接件剖視圖；

附圖6為本實(shí)用新型的斜面鏡座主視圖。

其中：1—激光準(zhǔn)直儀；2—連接件；21—長內(nèi)螺紋；22—短外螺紋；3—光路折疊傳輸筒；31—傳輸筒上段；32—方形凸臺；33—傳輸筒下段；34—中心通孔；35—傳輸筒側(cè)壁通孔；36—頂端外螺紋；37—凸臺螺栓孔；38—底端斜面；4—固定安裝板；41—安裝板通孔；42—安裝板螺栓孔A；43—安裝板螺栓孔B；44—安裝板定位銷；5—斜面鏡座；51—反射鏡片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示：一種用于內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂的光路調(diào)節(jié)裝置，包括激光準(zhǔn)直儀1和光路折疊傳輸筒3，該光路折疊傳輸筒3的下端插入導(dǎo)光臂端部的側(cè)壁通孔中使得光路折疊傳輸筒3底端的斜面鏡座5與該側(cè)壁通孔處的反射鏡座平行緊貼，該光路折疊傳輸筒3的上端通過連接件2與激光準(zhǔn)直儀1相連接，構(gòu)成該光路調(diào)節(jié)裝置的光路折疊傳輸筒3、連接件2、激光準(zhǔn)直儀1三者的中軸線在同一條直線上；一激光束沿導(dǎo)光臂傳輸后經(jīng)斜面鏡座5上的反射鏡片51反射后依次沿光路折疊傳輸筒3、連接件2入射激光準(zhǔn)直儀1的傳感頭，激光準(zhǔn)直儀1能精確測定該激光束是否處于導(dǎo)光臂的中軸線位置且通過調(diào)整導(dǎo)光臂端部的反射鏡角度即可使得激光束精確的沿導(dǎo)光臂的中軸線傳輸。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，下面通過附圖2-5對本實(shí)用新型的用于內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂的光路調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。該光路折疊傳輸筒3包括傳輸筒上段31、方形凸臺32、傳輸筒下段33，傳輸筒上段31用于和連接件2相連接，傳輸筒上段31、傳輸筒下段33之間的方形凸臺32用于和導(dǎo)光臂相連接，傳輸筒下段33的底端斜面38上設(shè)有斜面鏡座5且在傳輸筒下段33上設(shè)有與底端斜面38相對應(yīng)并能夠接納入射激光束的傳輸筒側(cè)壁通孔35；另外傳輸筒側(cè)壁通孔35的中軸線與導(dǎo)光臂的中軸線在同一條直線上且傳輸筒側(cè)壁通孔35的直徑不小于中心通孔34的直徑，一激光束沿導(dǎo)光臂傳輸后通過傳輸筒側(cè)壁通孔35的中軸線入射光路折疊傳輸筒3，再經(jīng)斜面鏡座5上的反射鏡片51反射后進(jìn)入光路折疊傳輸筒3的中心通孔34內(nèi)并沿中心通孔34的中軸線傳輸。固定安裝板4的安裝板通孔41套置在傳輸筒上段31上使得固定安裝板4和方形凸臺32緊密貼合，方形凸臺32上設(shè)置的凸臺螺栓孔37和固定安裝板4上的安裝板螺栓孔A42通過螺栓固定連接，固定安裝板4上的安裝板定位銷44確定固定安裝板4的位置后通過安裝板螺栓孔B43和螺栓實(shí)現(xiàn)固定安裝板4和導(dǎo)光臂之間的固定連接。另外傳輸筒上段31頂部的頂端外螺紋36和連接件2下部的長內(nèi)螺紋21通過螺紋連接實(shí)現(xiàn)光路折疊傳輸筒3和連接件2的同軸連接；連接件2上部的短外螺紋22與激光準(zhǔn)直儀1的傳感頭端部內(nèi)側(cè)的內(nèi)螺紋通過螺紋連接實(shí)現(xiàn)連接件2和激光準(zhǔn)直儀1的同軸連接。

下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

在光路折疊傳輸筒3的底面是與軸向呈45°夾角的底端斜面38，與底端斜面38相對的側(cè)壁上設(shè)有用于透射沿導(dǎo)光臂傳輸?shù)墓馐膫鬏斖矀?cè)壁通孔35，底端斜面38上設(shè)置有斜面鏡座5，斜面鏡座5上安裝有反射鏡片51，斜面鏡座5通過螺栓與底端斜面38固定連接，反射鏡片51正好位于中心通孔34和傳輸筒側(cè)壁通孔35的交匯處，反射鏡片51與中心通孔34中軸線的夾角為45°且反射鏡片51與傳輸筒側(cè)壁通孔35中軸線的夾角也為45°。使用時，首先將傳輸筒上段31套入安裝板通孔41中，使固定安裝板4與光路折疊傳輸筒3中部的方形凸臺32緊密貼合，并利用螺栓將凸臺螺栓孔37和與之對應(yīng)設(shè)置的安裝板螺栓孔A 42固定連接；然后將傳輸筒下段33垂直插入導(dǎo)光臂端部的側(cè)壁通孔中，該側(cè)壁通孔是內(nèi)導(dǎo)光機(jī)械臂自帶的，主要用于導(dǎo)光臂中的鏡片更換，在本實(shí)用新型中利用該側(cè)壁通孔沿導(dǎo)光臂的徑向插入光路折疊傳輸筒3，使安裝在光路折疊傳輸筒3的底端斜面38上的斜面鏡座5與導(dǎo)光臂上的反射鏡座平行貼合，同時光路折疊傳輸筒3中部的方形凸臺32緊貼于導(dǎo)光臂外側(cè)，利用安裝板定位銷44確定固定安裝板4的安裝位置，通過安裝板螺栓孔B 43和螺栓實(shí)現(xiàn)固定安裝板4和導(dǎo)光臂的固定連接，同時實(shí)現(xiàn)光路折疊傳輸筒3和導(dǎo)光臂的間接連接；最后通過連接件2的長內(nèi)螺紋21和光路折疊傳輸筒3的頂端外螺紋36實(shí)現(xiàn)連接件2和光路折疊傳輸筒3的同軸連接，以及利用連接件2的短外螺紋21和激光準(zhǔn)直儀1端部的內(nèi)螺紋實(shí)現(xiàn)連接件2和激光準(zhǔn)直儀1的同軸連接。通過上述設(shè)置使得激光準(zhǔn)直儀1、連接件2、光路折疊傳輸筒3構(gòu)成的光路調(diào)節(jié)裝置和導(dǎo)光臂形成垂直連接。

開啟激光光源，一激光束沿導(dǎo)光臂的中軸線方向傳輸，通過傳輸筒側(cè)壁通孔35后入射反射鏡片51，經(jīng)反射鏡片51反射后該激光束沿中心通孔34的中軸線方向傳輸，最后入射激光準(zhǔn)直儀1的傳感頭，激光準(zhǔn)直儀1能精確測定該激光束是否處于中心通孔34的中軸線位置，當(dāng)激光束正好處于中心通孔34的中軸線位置時，由反射鏡片51與中心通孔34中心軸線的夾角為45°可知該束激光的反射角為45°，由光的反射定律可知，該束激光的入射角也為45°，當(dāng)激光束的入射角為45°時，該激光束就正好處于傳輸筒側(cè)壁通孔35的中軸線位置，也就是正好與導(dǎo)光臂的中軸線重合。利用反射鏡片51將沿導(dǎo)光臂的中軸線傳輸?shù)募す馐D(zhuǎn)化為沿中心通孔34的中軸線傳輸?shù)募す馐?，然后利用激光?zhǔn)直儀1精確測定光束路徑，并能將光路偏差值通過人機(jī)界面顯示出來，根據(jù)偏差值調(diào)整導(dǎo)光臂端部的反射鏡角度，直到激光束能夠精確的沿導(dǎo)光臂的中軸線傳輸為止。

本實(shí)用新型通過光路折疊傳輸筒3的中心通孔34、底端斜面38以及與底端斜面38對應(yīng)設(shè)置的傳輸筒側(cè)壁通孔35的設(shè)計，成功的將沿導(dǎo)光臂軸向傳輸?shù)墓馐郫B為沿光路折疊傳輸筒3的中心通孔34的軸向傳輸?shù)墓馐?，進(jìn)而入射激光準(zhǔn)直儀1，完成激光準(zhǔn)直儀1與導(dǎo)光臂的光軸連接，利用光的反射定律實(shí)現(xiàn)激光準(zhǔn)直儀1對導(dǎo)光臂的光路調(diào)節(jié)；該光路調(diào)節(jié)裝置克服了現(xiàn)有調(diào)光裝置因不能與內(nèi)導(dǎo)光激光機(jī)械臂同軸連接而難以調(diào)光的問題，通過光路的折疊，使激光準(zhǔn)直儀1在與導(dǎo)光臂非同軸的方向上也能實(shí)現(xiàn)快速精確的調(diào)光。

以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)；本實(shí)用新型未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。