CN206343764U - 一种激光导光臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光导光臂，包括第一旋转关节组件（2）、第二旋转关节组件（4）、第三旋转关节组件（6），上述三者皆由两个旋转关节组成，在任一个旋转关节的旋转关节主体（8）上都设有镜座（9），镜座（9）上设置的导热弹簧（91）与激光反射镜片（92）相连接，所述的镜座（9）上与激光反射镜片（92）的圆周相对应的位置处均匀分布有多个倾斜设置用于插入紧定螺钉以压住激光反射镜片（92）的边缘的螺栓孔，且通过紧定螺钉和导热弹簧（91）的配合对激光反射镜片（92）的角度进行调节。本实用新型能在导光臂外对激光反射镜片角度的调节，并利用导热弹簧良好的导热性能保证激光反射镜片的快速散热，调光方便且散热性能优良。

Description

一种激光导光臂

技术领域

本实用新型涉及光学机械技术领域，具体地说是一种用于激光加工设备的激光导光臂。

背景技术

激光加工设备中一般会采用导光臂来传导激光，为了扩大激光加工头的活动范围，通常会使用多关节激光导光臂，多关节激光导光臂由多段相互分离的导光筒通过导光臂旋转关节实现旋转连接，旋转关节中内置有激光反射镜用于改变激光传输方向，使激光沿轴线方向传输到下一段导光筒中，为了使激光经反射镜反射后能精确的沿轴线方向传输，在激光反射镜的镜座上都会设置镜片角度调节装置，在现有技术中为了实现对镜片的角度调节，镜片是通过调节螺栓与镜座连接，两者之间夹有海绵弹性垫，通过调节螺栓的旋进和旋出配合海绵弹性垫的弹性实现对镜片的角度调节，该调节装置中使用的海绵弹性垫导热性能差，不利于镜片散热，而且海绵弹性垫因长期受热容易老化失去弹性，不能满足导光臂对精确调光的需求。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种调光方便且散热性能优良的激光导光臂。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种激光导光臂，包括依序连接的激光输入筒、第一旋转关节组件、第一导光管、第二旋转关节组件、第二导光管、第三旋转关节组件和激光输出筒，其特征在于：所述的第一旋转关节组件、第二旋转关节组件、第三旋转关节组件皆由两个旋转关节组成，在任一个旋转关节的旋转关节主体上都设有镜座，镜座上设置的导热弹簧与激光反射镜片相连接，所述的镜座上与激光反射镜片的圆周相对应的位置处均匀分布有多个倾斜设置用于插入紧定螺钉以压住激光反射镜片的边缘的螺栓孔，且通过紧定螺钉和导热弹簧的配合对激光反射镜片的角度进行调节。

所述的旋转关节主体上设有旋转连接端和固定连接端，旋转连接端的轴线和固定连接端的轴线相互垂直且在两条轴线的交点位置并与两条轴线夹角均为45°的平面内设置有激光反射镜片。

所述的旋转连接端处设置有旋紧套A、旋紧套B构成的旋紧套组件，旋紧套A和旋紧套B通过螺纹连接构成旋紧套组件且旋紧套B位于旋紧套A的外侧；所述的旋紧套组件嵌置在旋转连接端的内腔中且旋紧套组件与旋转连接端之间设有交叉滚子轴承，旋转关节主体通过交叉滚子轴承实现和旋紧套组件之间的旋转连接。

所述的旋紧套组件通过压紧环定位在旋转连接端的内腔中，压紧环与旋转连接端通过螺纹连接使得压紧环嵌置在旋转连接端的内腔中。

所述的旋转连接端通过旋紧套组件与激光导光臂的导光筒连接以形成激光传输通道；或者所述的旋转连接端通过旋紧套组件与另一个激光导光臂旋转关节组件的固定连接端连接以形成光路转向装置。

所述的固定连接端能够与激光导光臂的导光筒连接以形成激光传输通道，或者所述的固定连接端与另一个激光导光臂旋转关节组件的旋转连接端处的旋紧套组件连接以形成光路转向装置。

所述激光输入筒的两端分别是固定连接端和内置有轴承的旋转连接端；所述的第一旋转关节组件由第一旋转关节和第二旋转关节组成；所述的第二旋转关节组件由第三旋转关节和第四旋转关节组成；所述的第三旋转关节组件由第五旋转关节和第六旋转关节组成；所述第一导光管和第二导光管的两端能够与旋转关节连接。

所述激光输入筒的固定连接端与激光发生器的激光输出端同轴固定连接，激光输入筒的旋转连接端与第一旋转关节的固定连接端同轴旋转连接；第一旋转关节的旋转连接端与第二旋转关节的固定连接端同轴旋转连接，第二旋转关节的旋转连接端与第一导光管的一端同轴旋转连接，第一导光管的另一端与第三旋转关节的固定连接端同轴固定连接，第三旋转关节的旋转连接端与第四旋转关节的固定连接端同轴旋转连接，第四旋转关节的旋转连接端与第二导光管的一端同轴旋转连接，第二导光管的另一端与第五旋转关节的固定连接端同轴固定连接，第五旋转关节的旋转连接端与第六旋转关节的固定连接端同轴旋转连接，第六旋转关节的旋转连接端与激光输出筒的一端同轴旋转连接，激光输出筒将激光导出导光臂并输入到激光加工设备的激光加工头中。

所述的激光输入筒和第一旋转关节之间、第一旋转关节和第二旋转关节之间，第二旋转关节和第一导光管之间、第三旋转关节和第四旋转关节之间、第四旋转关节和第二导光管之间、第五旋转关节和第六旋转关节之间，第六旋转关节和激光输出筒之间构成的七个端口都能够绕其自身的轴线方向作360°旋转；使得该激光导光臂具有七个自由度。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型的激光导光臂中的旋转关节通过导热弹簧和紧定螺钉的配套使用，实现了在导光臂外对激光反射镜片角度的调节，同时利用导热弹簧良好的导热性能保证激光反射镜片的快速散热，确保激光反射镜片的良好性能，适宜推广使用。

附图说明

附图1 为本实用新型的激光导光臂的轴测结构示意图；

附图2 为本实用新型的激光导光臂主视结构示意图；

附图3 为本实用新型的激光导光臂侧视结构示意图；

附图4 为附图3的A—A向剖视结构示意图；

附图5 为本实用新型的激光导光臂的旋转关节的轴测爆炸结构示意图；

附图6 为本实用新型的激光导光臂的旋转关节的剖视结构示意图。

其中：1—激光输入筒；2—第一旋转关节组件；21—第一旋转关节；22—第二旋转关节；3—第一导光管；4—第二旋转关节组件；41—第三旋转关节；42—第四旋转关节；5—第二导光管；6—第三旋转关节组件；61—第五旋转关节；62—第六旋转关节；7—激光输出筒；8—旋转关节主体；81—旋转连接端；82—固定连接端；83—旋紧套A；84—旋紧套B；85—压紧环；86—交叉滚子轴承；9—镜座；91—导热弹簧；92—激光反射镜片。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-6所示：一种激光导光臂，包括依序连接的激光输入筒1、第一旋转关节组件2、第一导光管3、第二旋转关节组件4、第二导光管5、第三旋转关节组件6和激光输出筒7，其中第一旋转关节组件2、第二旋转关节组件4、第三旋转关节组件6皆由两个旋转关节组成，在任一个旋转关节的旋转关节主体8上都设有镜座9，镜座9上设置的导热弹簧91与激光反射镜片92相连接，激光反射镜片91通过硅脂或粘接剂与导热弹簧91相连，导热弹簧91通过硅脂或粘接剂与镜座9相连，另外镜座9上与激光反射镜片92的圆周相对应的位置处均匀分布有多个倾斜设置的螺栓孔，每个螺栓孔中旋转插入一个紧定螺钉，紧定螺钉的前端刚好压住激光反射镜片92的边缘，通过紧定螺钉的旋进和旋出并配合导热弹簧91的弹性，能够对激光反射镜片92的角度进行调节，以满足激光导光臂对光路调节的需求；且在使用过程中因反射激光会导致激光反射镜片92的温度不断升高，因导热弹簧91具有良好的导热性能，激光反射镜片92的热量会快速传递给导热弹簧91，使激光反射镜片92能及时散热，以保证激光反射镜92的稳定性能。进一步的来说，旋转关节主体8上设有旋转连接端81和固定连接端82，旋转连接端81的轴线和固定连接端82的轴线相互垂直且在两条轴线的交点位置并与两条轴线夹角均为45°的平面内设置有激光反射镜片92。在上述旋转关节结构的基础上，在旋转连接端81处设置有旋紧套A83、旋紧套B84构成的旋紧套组件，旋紧套A83和旋紧套B84通过螺纹连接构成旋紧套组件且旋紧套B84位于旋紧套A83的外侧；所述的旋紧套组件嵌置在旋转连接端81的内腔中且旋紧套组件与旋转连接端81之间设有交叉滚子轴承86，旋转关节主体8通过交叉滚子轴承86实现和旋紧套组件之间的旋转连接；另外旋紧套组件通过压紧环85定位在旋转连接端81的内腔中，压紧环85与旋转连接端81通过螺纹连接使得压紧环85嵌置在旋转连接端81的内腔中。

实际使用时，旋转连接端81通过旋紧套组件与激光导光臂的导光筒连接以形成激光传输通道；或者旋转连接端81通过旋紧套组件与另一个激光导光臂旋转关节组件的固定连接端82连接以形成光路转向装置；固定连接端82能够与激光导光臂的导光筒连接以形成激光传输通道，或者固定连接端82与另一个激光导光臂旋转关节组件的旋转连接端81处的旋紧套组件连接以形成光路转向装置。

如图1-6所示：其中激光输入筒1是用于引导激光进入导光臂的筒状部件，它的两端分别是固定连接端和旋转连接端，旋转连接端内置有轴承且能够与其他部件旋转连接；第一旋转关节组件2由第一旋转关节21和第二旋转关节22组成；第二旋转关节组件4由第三旋转关节41和第四旋转关节42组成；第三旋转关节组件6由第五旋转关节61和第六旋转关节62组成；第一导光管3和第二导光管5都是用于引导激光传输的长筒状部件，且两者的两端能够与旋转关节连接；激光输出筒7用于将激光导出导光臂并输入到激光加工设备的激光加工头中。在说明旋转关节结构基础上来说明该导光臂的连接结构，激光输入筒1的固定连接端与激光发生器的激光输出端同轴固定连接，激光输入筒1的旋转连接端与第一旋转关节21的固定连接端82同轴旋转连接；第一旋转关节21的旋转连接端81与第二旋转关节22的固定连接端82同轴旋转连接，第二旋转关节22的旋转连接端81与第一导光管3的一端同轴旋转连接，第一导光管3的另一端与第三旋转关节41的固定连接端82同轴固定连接，第三旋转关节41的旋转连接端81与第四旋转关节42的固定连接端82同轴旋转连接，第四旋转关节42的旋转连接端81与第二导光管5的一端同轴旋转连接，第二导光管5的另一端与第五旋转关节61的固定连接端82同轴固定连接，第五旋转关节61的旋转连接端81与第六旋转关节62的固定连接端82同轴旋转连接，第六旋转关节62的旋转连接端81与激光输出筒7的一端同轴旋转连接，激光输出筒7将激光导出导光臂并输入到激光加工设备的激光加工头中。

本实用新型的激光导光臂使用时，如图4所示，依次按光路串联起来的激光输入筒1、第一旋转关节21、第二旋转关节22、第一导光管3、第三旋转关节41、第四旋转关节42、第二导光管5、第五旋转关节61、第六旋转关节62和激光输出筒7在每一个连接端口处都是同轴连接，由激光发生器输出的激光束沿激光输入筒1的轴线方向入射第一旋转关节21中的激光反射镜片92后，激光会沿着光路上每一个部件的轴线方向向前传输。导光臂可以在每一个旋转连接端口以该端口的轴线为中心做360°旋转，因为激光光束是沿着导光臂每一个部件的轴线方向向前传输，因此当每一个部件绕其自身的轴线旋转时并不会使激光偏离轴线方向。因为在本实用新型的导光臂中共计有七个端口可以绕其自身的轴线方向作360°旋转，这七个端口分别是激光输入筒1和第一旋转关节21之间、第一旋转关节21和第二旋转关节22之间，第二旋转关节22和第一导光管3之间、第三旋转关节41和第四旋转关节42之间、第四旋转关节42和第二导光管5之间、第五旋转关节61和第六旋转关节62之间，第六旋转关节62和激光输出筒7之间。由此可知该激光导光臂具有7个自由度，这就使得该导光臂可以在其自身的臂展空间范围内灵活定位。

在实际使用中，激光输出筒7与激光加工设备上的激光加工头连接，为了更好的对材料进行三维加工，激光加工头需要在一定范围的三维空间内做出各种加工姿态，此时与激光加工头固定连接的激光输出筒7也要做出相应的姿态，以配合激光加工头的动作，本实用新型的激光导光臂具有7个自由度，可以在一定空间内实现平稳精确的定位，完全可以满足激光加工设备的三维加工要求。

本实用新型的激光导光臂中的旋转关节通过导热弹簧91和紧定螺钉的配套使用，实现了在导光臂外对激光反射镜片92角度的调节，同时利用导热弹簧91良好的导热性能保证激光反射镜片92的快速散热，确保激光反射镜片92的良好性能，适宜推广使用。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种激光导光臂，包括依序连接的激光输入筒（1）、第一旋转关节组件（2）、第一导光管（3）、第二旋转关节组件（4）、第二导光管（5）、第三旋转关节组件（6）和激光输出筒（7），其特征在于：所述的第一旋转关节组件（2）、第二旋转关节组件（4）、第三旋转关节组件（6）皆由两个旋转关节组成，在任一个旋转关节的旋转关节主体（8）上都设有镜座（9），镜座（9）上设置的导热弹簧（91）与激光反射镜片（92）相连接，所述的镜座（9）上与激光反射镜片（92）的圆周相对应的位置处均匀分布有多个倾斜设置用于插入紧定螺钉以压住激光反射镜片（92）的边缘的螺栓孔，且通过紧定螺钉和导热弹簧（91）的配合对激光反射镜片（92）的角度进行调节。

2.根据权利要求1所述的激光导光臂，其特征在于：所述的旋转关节主体（8）上设有旋转连接端（81）和固定连接端（82），旋转连接端（81）的轴线和固定连接端（82）的轴线相互垂直且在两条轴线的交点位置并与两条轴线夹角均为45°的平面内设置有激光反射镜片（92）。

3.根据权利要求2所述的激光导光臂，其特征在于：所述的旋转连接端（81）处设置有旋紧套A（83）、旋紧套B（84）构成的旋紧套组件，旋紧套A（83）和旋紧套B（84）通过螺纹连接构成旋紧套组件且旋紧套B（84）位于旋紧套A（83）的外侧；所述的旋紧套组件嵌置在旋转连接端（81）的内腔中且旋紧套组件与旋转连接端（81）之间设有交叉滚子轴承（86），旋转关节主体（8）通过交叉滚子轴承（86）实现和旋紧套组件之间的旋转连接。

4.根据权利要求3所述的激光导光臂，其特征在于：所述的旋紧套组件通过压紧环（85）定位在旋转连接端（81）的内腔中，压紧环（85）与旋转连接端（81）通过螺纹连接使得压紧环（85）嵌置在旋转连接端（81）的内腔中。

5.根据权利要求3所述的激光导光臂，其特征在于：所述的旋转连接端（81）通过旋紧套组件与激光导光臂的导光筒连接以形成激光传输通道；或者所述的旋转连接端（81）通过旋紧套组件与另一个激光导光臂旋转关节组件的固定连接端（82）连接以形成光路转向装置。

6.根据权利要求3所述的激光导光臂，其特征在于：所述的固定连接端（82）能够与激光导光臂的导光筒连接以形成激光传输通道，或者所述的固定连接端（82）与另一个激光导光臂旋转关节组件的旋转连接端（81）处的旋紧套组件连接以形成光路转向装置。

7.根据权利要求1或2所述的激光导光臂，其特征在于：所述激光输入筒（1）的两端分别是固定连接端和内置有轴承的旋转连接端；所述的第一旋转关节组件（2）由第一旋转关节（21）和第二旋转关节（22）组成；所述的第二旋转关节组件（4）由第三旋转关节（41）和第四旋转关节（42）组成；所述的第三旋转关节组件（6）由第五旋转关节（61）和第六旋转关节（62）组成；所述第一导光管（3）和第二导光管（5）的两端能够与旋转关节连接。

8.根据权利要求7所述的激光导光臂，其特征在于：所述激光输入筒（1）的固定连接端与激光发生器的激光输出端同轴固定连接，激光输入筒（1）的旋转连接端与第一旋转关节（21）的固定连接端（82）同轴旋转连接；第一旋转关节（21）的旋转连接端（81）与第二旋转关节（22）的固定连接端（82）同轴旋转连接，第二旋转关节（22）的旋转连接端（81）与第一导光管（3）的一端同轴旋转连接，第一导光管（3）的另一端与第三旋转关节（41）的固定连接端（82）同轴固定连接，第三旋转关节（41）的旋转连接端（81）与第四旋转关节（42）的固定连接端（82）同轴旋转连接，第四旋转关节（42）的旋转连接端（81）与第二导光管（5）的一端同轴旋转连接，第二导光管（5）的另一端与第五旋转关节（61）的固定连接端（82）同轴固定连接，第五旋转关节（61）的旋转连接端（81）与第六旋转关节（62）的固定连接端（82）同轴旋转连接，第六旋转关节（62）的旋转连接端（81）与激光输出筒（7）的一端同轴旋转连接，激光输出筒（7）将激光导出导光臂并输入到激光加工设备的激光加工头中。

9.根据权利要求8所述的激光导光臂，其特征在于：所述的激光输入筒（1）和第一旋转关节（21）之间、第一旋转关节（21）和第二旋转关节（22）之间，第二旋转关节（22）和第一导光管（3）之间、第三旋转关节（41）和第四旋转关节（42）之间、第四旋转关节（42）和第二导光管（5）之间、第五旋转关节（61）和第六旋转关节（62）之间，第六旋转关节（62）和激光输出筒（7）之间构成的七个端口都能够绕其自身的轴线方向作360°旋转；使得该激光导光臂具有七个自由度。