專利名稱：一種串聯(lián)臂式激光切割機飛行光路機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及激光技術和機器人工程，具體是一種串聯(lián)臂式激光切割機飛行光路機構。
背景技術：
目前，光切割機多數(shù)采用CO2激光發(fā)生器，由于CO2的波長較長，所以不能采用光纖進行傳輸，這就限制了激光切割機的機構形式。激光切割機本體的結構形式一般采用懸臂式和龍門式兩種，座標的形式多為沿坐標軸的X、Y、Z移動或繞三坐標軸的轉動，其不足之處在于成本高，工作空間相對較小，有些加工場合適合性差，很難滿足加工要求，對于具有轉動和移動相結合的座標形式的三自由度激光切割機構還未見報道。

發(fā)明內容
為解決既能轉動又可移動的應用場合的適應性，本發(fā)明的目的是提供一種能將激光技術和串聯(lián)臂機器人技術結合起來、工作空間大、應用場合適用性強的新型串聯(lián)臂式激光切割機飛行光路機構。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的由繞垂直軸轉動副A、平面反射鏡、光閘、繞垂直軸轉動副B、激光束、沿垂直軸移動副及凸透鏡組成，其中具有4個平面反射鏡，分別分布于激光束的光路上，兩兩平行設置，與水平面成45度角，位于光路兩端的平面反射鏡通過軸分別與繞垂直軸轉動副A或沿垂直軸移動副安裝在一起，位于光路中部的2個平面反射鏡縱向列陣，所述兩平面反射鏡之間通過軸設有繞垂直軸轉動副B；另外，在光路入口處設光閘，在光路出口處設凸透鏡，光束的班點落在凸透鏡上；與繞垂直軸轉動副A相連的軸為轉動自由度的中心軸，與基座固聯(lián)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明將激光技術和串聯(lián)機器人技術有機的結合起來，充分發(fā)揮了機器人技術的優(yōu)點，拓寬了激光切割機的機構形式。
2.由于本發(fā)明具有非接觸式切割特性，機構自身不承受負載的特點，所以，本發(fā)明結構緊湊、簡單；另外，由于采用兩個轉動副和一個移動副，機構回轉空間大。
3.與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明對設備沒有特殊要求，具有成本低的特點。
4.本發(fā)明可模塊化生產，移動方便，適用范圍廣。


圖1為本發(fā)明串聯(lián)臂式激光切割機飛行光路機構簡圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明由繞垂直軸轉動副A1、平面反射鏡2、光閘3、繞垂直軸轉動副B4、激光束5、沿垂直軸移動副6及凸透鏡7組成，其中具有4個平面反射鏡2，分別分布于激光束5的光路上，兩兩平行設置，與水平面成45度角，位于光路入口處的平面反射鏡2通過軸與繞垂直軸轉動副A1安裝在一起，在光路出口處的平面反射鏡2通過軸與沿垂直軸移動副6安裝在一起，位于光路中部設2個平面反射鏡2縱向列陣，所述兩平面反射鏡2之間通過軸設有繞垂直軸轉動副B4；另外，在光路入口處設光閘3，在光路出口處設凸透鏡7，于沿垂直軸移動副6之后，光束的班點落在凸透鏡7上；與繞垂直軸轉動副A1相連的軸為轉動自由度的中心軸，與基座固聯(lián)。
本發(fā)明整個機構具有3個自由度，由于結構上具有繞垂直軸轉動副A1、繞垂直軸轉動副B4、沿垂直軸移動副6，所以本發(fā)明分別具有繞垂直軸轉動自由度和沿垂直軸移動自由度，即兩個轉動和一個移動自由度；繞垂直軸轉動副A1轉動自由度的中心軸和基座固聯(lián)，整個機構繞垂直軸轉動副A1的中心軸旋轉，沿垂直軸移動副6和凸透鏡7可繞垂直軸轉動副B4的中心軸回轉，凸透鏡7可沿垂直軸移動副6的中心上下移動。該機構可實現(xiàn)激光頭的平面的三維平動。
權利要求
1.一種串聯(lián)臂式激光切割機飛行光路機構，其特征在于由繞垂直軸轉動副A(1)、平面反射鏡(2)、光閘(3)、繞垂直軸轉動副B(4)、激光束(5)、沿垂直軸移動副(6)及凸透鏡(7)組成，其中具有4個平面反射鏡(2)，分別分布于激光束(5)的光路上，兩兩平行設置，與水平面成45度角，位于光路兩端的平面反射鏡(2)通過軸分別與繞垂直軸轉動副A(1)或沿垂直軸移動副(6)安裝在一起，位于光路中部的2個平面反射鏡(2)縱向列陣，所述兩平面反射鏡(2)之間通過軸設有繞垂直軸轉動副B(4)；另外，在光路入口處設光閘(3)，在光路出口處設凸透鏡(7)，光束的班點落在凸透鏡(7)上。
2.按照權利要求1所述串聯(lián)臂式激光切割機飛行光路機構，其特征在于與繞垂直軸轉動副A(1)相連的軸為轉動自由度的中心軸，與基座固聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種串聯(lián)臂式激光切割機飛行光路機構。它由繞垂直軸轉動副A、平面反射鏡、光閘、繞垂直軸轉動副B、激光束、沿垂直軸移動副及凸透鏡組成，其中具有4個平面反射鏡，分別分布于激光束的光路上，兩兩平行設置，與水平面成45度角，位于光路兩端的平面反射鏡通過軸分別與繞垂直軸轉動副A或沿垂直軸移動副安裝在一起，位于光路中部的2個平面反射鏡縱向列陣，之間通過軸設有繞垂直軸轉動副B；另外，在光路入口處設光閘，在光路出口處設凸透鏡，光束的斑點落在凸透鏡上。它具有將激光技術和串聯(lián)臂機器人技術結合起來、工作空間大、應用場合適用性強等特點。
文檔編號B23K26/06GK1485176SQ02133030
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權日2002年9月25日
發(fā)明者徐志剛, 房立金, 陳書宏, 王洪光, 曲艷麗, 陳平 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所