CN112126771A - 一种激光冲击强化用出光口防撞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光冲击强化用出光口防撞装置，包括伸缩组件、转动连接件和支撑固定结构；支撑固定结构包括上压瓦和下支座，上压瓦的一端与下支座的一端销轴连接，上压瓦的另一端与下支座的另一端螺栓连接，上压瓦上设有第一凹槽，下支座上设有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽贴合形成安装球孔；转动连接件包括关节内圈，关节内圈安装在安装球孔内；伸缩组件包括依次连接的出光直管、伸缩管和锥管。本发明采用出光管水平自由伸缩、同球心可自由旋转的工作原理，结构设计简单、可靠、应用性强、维护方便，避免了机器人碰撞出光管时造成的破损，也能及时快速恢复光路，其适用于各种频率的激光冲击强化加工。
Description
技术领域
本发明属于激光冲击强化技术领域，具体涉及一种激光冲击强化用出光口防撞装置。
背景技术
激光冲击强化技术是目前最先进的金属材料表面强化技术之一。是利用短脉冲(ns级)，高峰值功率密度(109W/cm2以上)激光透过约束层冲击覆盖在金属表面的激光吸收保护膜，产生高压瞬态等离子体冲击波，高达GPa的冲击波压力在金属材料表层产生高应变塑性变形，形成很大的残余压应力，同时微观组织发生很大的变化，能显著提高金属材料抗外力损伤、抗腐蚀等疲劳性能的表面处理技术。
在激光冲击强化工件过程中，机器人装夹工件移动，碰撞出光管时，会造成工件的损坏，同时碰撞会改变光路，造成出光管破损，影响后续加工。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种解决在机器人装夹工件移动碰撞出光管时，造成工件损坏，出光管破损的问题，并能在发生碰撞后快速恢复出光管位置，不影响后续加工的激光冲击强化用出光口防撞装置。
为了解决技术问题，本发明的技术方案是：
一种激光冲击强化用出光口防撞装置，包括伸缩组件、转动连接件和支撑固定结构；
所述支撑固定结构包括上压瓦和下支座，上压瓦的一端与下支座的一端销轴连接，上压瓦的另一端与下支座的另一端螺栓连接，上压瓦上设有第一凹槽，下支座上设有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽贴合形成安装球孔；
所述转动连接件包括关节内圈，所述关节内圈安装在安装球孔内；
所述伸缩组件包括依次连接的出光直管、伸缩管和锥管，出光直管的一端与关节内圈连接且其另一端套设在伸缩管的一端，伸缩管的另一端与锥管的大口径端固定连接。
优选的，还包括多个第一波珠螺丝、多个第二波珠螺丝和多个第三波珠螺丝，出光直管上沿周向设有多个第一定位孔，上压瓦上沿第一凹槽周向设有第二定位孔，下支座上沿第二凹槽周向设有第三定位孔，伸缩管上沿周向设有第一定位槽，第一波珠螺丝安装在第一定位孔内并嵌入第一定位槽中，以调整伸缩管和出光直管的相对位置；
关节内圈上沿周向设有第二定位槽，第二波珠螺丝安装在第二定位孔内并嵌入第二定位槽中，以调整上压瓦与关节内圈的相对位置；
第三波珠螺丝安装在第三定位孔内并嵌入第二定位槽中以调整下支座与关节内圈的相对位置。
优选的，还包括用于上压瓦和下支座紧固调节的活节螺栓和蝶形螺母。
优选的，所述锥管采用尼龙材料制作。
优选的，所述关节内圈采用黄铜材料制作。
优选的，所述第一波珠螺丝的数量为6个且沿出光直管周向均匀分布，第二波珠螺丝的数量为3个且沿第一凹槽周向均匀分布，第三波珠螺丝的数量为2个且沿第二凹槽周向均匀分布。
优选的，所述上压瓦上第一凹槽和下支座上第二凹槽的曲率中心均与关节内圈中心一致，并与关节内圈间隙配合。
相对于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明设置转动连接件和伸缩结构，利用关节内圈，使得当机器人装夹工件移动，碰撞出光管时，出光管水平方向自由伸缩，并且其他方向可自由旋转，避免出光管破损，优化了结构；
(2)本发明设置波珠螺丝定位，可达到在发生碰撞后快速恢复光路的目的，减少了恢复光路时间；
(3)本发明中锥管采用尼龙材料，当工件碰撞出光管时，避免加工工件造成磕碰损坏；
(4)本发明的支撑固定结构，采用上压瓦与下支座分离形式，结构合理，操作简单，拆装方便。
附图说明
图1是本发明激光冲击强化用出光口防撞装置的结构示意图；
图2是本发明激光冲击强化用出光口防撞装置中转动连接件的剖面图；
图3是本发明激光冲击强化用出光口防撞装置中支撑固定结构的剖面图；
附图标记说明：
1.上压瓦，2.下支座，3.关节内圈，4.出光直管，5.伸缩管，6.锥管，7.第一波珠螺丝，8.第二波珠螺丝，9.第三波珠螺丝，10.活节螺栓，11.碟型螺母。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述目的，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1-3所示，一种激光冲击强化用出光口防撞装置，包括伸缩组件、转动连接件和支撑固定结构；
支撑固定结构包括上压瓦1和下支座2，上压瓦1的一端与下支座2的一端销轴连接，上压瓦1的另一端与下支座2的另一端螺栓连接，上压瓦1上设有第一凹槽，下支座2上设有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽贴合形成安装球孔；
具体地，还包括用于上压瓦1和下支座2紧固调节的活节螺栓10和蝶形螺母11。
上压瓦1与下支座2一端通过圆柱销固定连接，另一端活节螺栓9通过圆柱销固定在下支座2上，上压瓦1与下支座2压紧时，通过蝶形螺母11与活节螺栓10紧固调节。
转动连接件包括关节内圈3，关节内圈3安装在由第一凹槽和第二凹槽拼合构成的安装球孔内；关节内圈3与支撑固定机构同球心，通过同球心原理，关节内圈3可360°旋转，发生碰撞时出光管可自由旋转方向，达到防撞的目的。
将关节内圈3内置于支撑固定机构的安装球孔内，其原理与关节轴承相似，运动时可以在任意角度旋转摆动。
具体地，还包括多个第一波珠螺丝7、多个第二波珠螺丝8和多个第三波珠螺丝9，出光直管4上沿周向设有多个第一定位孔，上压瓦1上沿第一凹槽周向设有第二定位孔，下支座2上沿第二凹槽周向设有第三定位孔；
伸缩管5上沿周向设有第一定位槽，第一波珠螺丝7安装在第一定位孔内并嵌入第一定位槽中，以调整伸缩管5和出光直管4的相对位置；
关节内圈3上沿周向设有第二定位槽，第二波珠螺丝8安装在第二定位孔内并嵌入第二定位槽中，以调整上压瓦1与关节内圈3的相对位置；
第三波珠螺丝9安装在第三定位孔内并嵌入第二定位槽中，以调整下支座2与关节内圈3的相对位置。
波珠螺丝是紧定螺丝的一个衍生产品，由弹簧，钢珠，壳体组成。波珠螺丝在模具、夹具、装配等工作中经常使用，其借助一定压力的弹簧推动球体的运动，使得对锁件顺利运行，波珠螺丝的钢珠与定位槽安装配合，并嵌入定位槽内，从而达到定位复位的目的。
伸缩组件包括依次连接的出光直管4、伸缩管5和锥管6，出光直管4的一端与关节内圈3连接且其另一端套设在伸缩管5的一端，伸缩管5的另一端与锥管6的大口径端固定连接。伸缩管5外圆与出光直管4内孔安装，伸缩管5上设有的定位凹槽，通过第一波珠螺丝8定位连接，锥管6末端为圆锥口，锥管6后面放置工件。
具体地，锥管6采用尼龙材料制作，当工件碰撞出光管时，避免工件造成磕碰损坏。
具体地，关节内圈3采用黄铜材料制作。
具体地，第一波珠螺丝7的数量为6个且沿伸缩管5周向均匀分布，第二波珠螺丝8的数量为3个且沿第一凹槽周向均匀分布，第三波珠螺丝9的数量为2个且沿第二凹槽周向均匀分布。定位采用玻珠螺丝3/6定位方式，可快速恢复原光路。
具体地，上压瓦1第一凹槽和下支座2第二凹槽的曲率中心均与关节内圈3中心一致，安装球孔与关节内圈3间隙配合，通过同球心原理，关节内圈3可360°旋转，发生碰撞时出光管可自由改变方向，达到防撞的目的。
本发明的工作原理是：
本发明伸缩组件采用可伸缩结构，在水平方向可自由伸缩，能避免水平方向的撞击破坏；关节内圈3与上压瓦1、下支座2同球心，通过同球心原理，关节内圈3可360°旋转，发生碰撞时出光管可自由改变方向，达到防撞的目的；锥管6采用尼龙材料，当工件碰撞出光管时，避免工件造成磕碰损坏；定位采用波珠螺丝3/6定位方式，可快速恢复原光路。
本设计采用出光管水平方向自由伸缩，且根据同球心原理，碰撞时可自由旋转，避免出光管破损，优化了结构；波珠螺丝定位，可达到在发生碰撞后快速恢复光路的目的，减少了恢复光路时间；锥管6采用尼龙材料，当工件碰撞出光管时，避免加工工件造成磕碰损坏。本结构的支撑固定机构，采用上压瓦1与下支座2采用分离形式，结构合理，操作简单，方便拆装维护。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种激光冲击强化用出光口防撞装置，其特征在于：包括伸缩组件、转动连接件和支撑固定结构；
所述支撑固定结构包括上压瓦和下支座，上压瓦的一端与下支座的一端销轴连接，上压瓦的另一端与下支座的另一端螺栓连接，上压瓦上设有第一凹槽，下支座上设有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽贴合形成安装球孔；
所述转动连接件包括关节内圈，所述关节内圈安装在安装球孔内；
所述伸缩组件包括依次连接的出光直管、伸缩管和锥管，出光直管的一端与关节内圈连接且其另一端套设在伸缩管的一端，伸缩管的另一端与锥管的大口径端固定连接。
2.根据权利要求1所述的激光冲击强化用出光口防撞装置，其特征在于：还包括多个第一波珠螺丝、多个第二波珠螺丝和多个第三波珠螺丝，出光直管上沿周向设有多个第一定位孔，上压瓦上沿第一凹槽周向设有第二定位孔，下支座上沿第二凹槽周向设有第三定位孔，伸缩管上沿周向设有第一定位槽，第一波珠螺丝安装在第一定位孔内并嵌入第一定位槽中，以调整伸缩管和出光直管的相对位置；
关节内圈上沿周向设有第二定位槽，第二波珠螺丝安装在第二定位孔内并嵌入第二定位槽中，以调整上压瓦与关节内圈的相对位置；
第三波珠螺丝安装在第三定位孔内并嵌入第二定位槽中，以调整下支座与关节内圈的相对位置。
3.根据权利要求2所述的激光冲击强化用出光口防撞装置，其特征在于：还包括用于上压瓦和下支座紧固调节的活节螺栓和蝶形螺母。
4.根据权利要求1所述的激光冲击强化用出光口防撞装置，其特征在于：所述锥管采用尼龙材料制作。
5.根据权利要求1所述的激光冲击强化用出光口防撞装置，其特征在于：所述关节内圈采用黄铜材料制作。
6.根据权利要求2所述的激光冲击强化用出光口防撞装置，其特征在于：所述第一波珠螺丝的数量为6个且沿出光直管周向均匀分布，第二波珠螺丝的数量为3个且沿第一凹槽周向均匀分布，第三波珠螺丝的数量为2个且沿第二凹槽周向均匀分布。
7.根据权利要求1-6任一项所述的激光冲击强化用出光口防撞装置，其特征在于：所述上压瓦上第一凹槽和下支座上第二凹槽的曲率中心均与关节内圈中心一致，并与关节内圈间隙配合。
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