强脉冲激光的机器人外导光系统的制作方法

本发明涉及激光强化冲击领域，特别是涉及一种强脉冲激光的机器人外导光系统。

背景技术：
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目前，在激光冲击强化加工领域，导光臂是光学机械设备中的一个重要部件，可以将激光引向各个空间方向。在激光冲击强化加工过程中，如果激光器发出激光的方向是固定，给结构复杂和重量重的零件强化带来了很大的不便。为此一些导光臂设置成具有多个关节，在关节的连接处设置反光镜，由此改变激光的传播方向。然而这种改变光路的方式也是属于定向传播，即每一套关节其光输出方向也是一致的，针对不同位置的产品已经产品的不同位置，很难获得高效快速的加工处理效率。

通过改变导光臂和反射镜片的角度来改变激光的传播方向，可以满足激光在空间范围内的柔性传播范围。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种强脉冲激光的机器人外导光系统，其能够提高加工效率。

本发明所采用的技术方案是：

一种强脉冲激光的机器人外导光系统，包括至少两根导光臂以及位于相邻导光臂之间的激光反射装置，相邻所述导光臂转动连接从而两导光臂的轴线形成可变的夹角，激光反射装置与相邻导光臂之中的一个转动连接且与相对转动的导光臂转动方向相同，激光反射装置与相对转动的导光臂通过不同的驱动装置驱动旋转。

作为本发明的进一步改进，激光反射装置转动的角度为导光臂转动角度的一半。

作为本发明的进一步改进，所述激光反射装置包括反射镜片，所述反射镜片的两端固定连接有镜片支架，所述镜片支架与导光臂转动连接。

作为本发明的进一步改进，位于进光侧的导光臂同轴心接有激光输入筒，且该导光臂与激光输入筒沿自身轴线转动连接。

作为本发明的进一步改进，位于出光侧的导光臂同轴心固定接有出光筒。

本发明的有益效果是：本发明通过改变导光臂和反射镜片的角度来改变激光的传播方向，可以满足激光在空间范围内的柔性传播范围，其易于调节光路方向对零件进行加工，提高了加工效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是激光反射装置的示意图；

图3是初始状态下激光传输的示意图；

图4是调整导光方向后激光传输状态的示意图。

具体实施方式

如图1所示的强脉冲激光的机器人外导光系统，包括三根导光臂和两个激光反射装置，相邻的导光臂2和导光臂4之间设置激光反射装置3，而相邻的导光臂4和导光臂6之间设置激光反射装置5。

导光臂2和导光臂4之间转动连接从而，两者的轴线形成一夹角，在两导光臂转动之后该夹角可变。导光臂2和导光臂4之中，导光臂4为转动的部分，即其相对于导光臂2来说由外力驱动而进行相对转动。激光反射装置3与导光臂2转动连接，并且其与导光臂4的转动方向相同。当然，在另外的实施例中，激光反射装置3也可以是与导光臂4转动连接。实施例中，激光反射装置3通过并未图示的第一驱动装置驱动旋转，而导光臂4通过并未图示的第二驱动装置驱动旋转。第一驱动装置与第二驱动装置可以是包括电机以及相应的传动结构，然而，第一驱动装置与第二驱动装置是相互独立的，即导光臂4与激光反射装置3具有不同的驱动源。

同理，导光臂4和导光臂6之间转动连接从而，两者的轴线形成一夹角，在两导光臂转动之后该夹角可变。导光臂4和导光臂6之中，导光臂6为转动的部分，即其相对于导光臂4来说由外力驱动而进行相对转动。激光反射装置5与导光臂6转动连接，并且其与导光臂6的转动方向相同。当然，在另外的实施例中，激光反射装置5也可以是与导光臂4转动连接。实施例中，激光反射装置5通过并未图示的第三驱动装置驱动旋转，而导光臂6通过并未图示的第四驱动装置驱动旋转。第三驱动装置与第四驱动装置可以是包括电机以及相应的传动结构，然而，第三驱动装置与第四驱动装置是相互独立的，即导光臂6与激光反射装置5具有不同的驱动源。

上述实施例中，导光臂2与导光臂6所在的平面相互垂直。其中激光反射装置3的转动范围为135°～180°，导光臂4的转动范围为90°～180°，导光臂6的转动范围为90°～180°，激光反射装置5的转动范围为135°～180°。

实施例中各导光臂的原理相同，两个激光反射装置3、5也具有相同的构造，以下仅通过导光臂2、激光反射装置3与导光臂4进行说明。

实施例中，通过第一驱动装置和第二驱动装置的分别驱动，激光反射装置3转动的角度为导光臂4转动角度的一半。在持续激光冲击的过程中，激光反射装置3的转动与导光臂4的转动可以是同时进行，此时需要程序对第一驱动装置和第二驱动装置的转动角度进行控制，保证同步持续转动的过程中，激光反射装置3转动的角度为导光臂4转动角度的一半；如果是在并未进行激光冲击的调整过程中，也可以无需同步的转动，只要保证最终状态下激光反射装置3转动的角度为导光臂4转动角度的一半。

具体的，如图3所示，在初始状态下，导光臂2与导光臂4呈90°，激光反射装置3与导光臂2呈45°，激光沿导光臂2的轴线进入，经过激光反射装置3的反射后沿导光臂4的轴线射出；之后如图4所示，顺时针将导光臂4旋转40°，同时顺时针将激光反射装置3旋转20°，此时从导光臂2轴线进入的激光同样沿导光臂4的轴线射出。

那么，之后再通过调整导光臂6与激光反射装置5的角度即可使得激光输出能够覆盖大部分的空间范围。

参考图2，上述的激光反射装置3包括反射镜片33，反射镜片33的两端固定连接有镜片支架31、35，镜片支架31、35与导光臂2转动连接，反射镜片33通过销轴32、34与镜片支架固定连接。

进一步优选的，参考图1，导光臂2位于进光侧，其同轴心接有激光输入筒1，且该导光臂2与激光输入筒1转动连接，导光臂2沿自身轴线转动，同样沿激光输入筒1轴线转动。由此导光臂2带动导光臂4、6以及带动激光反射装置3、5沿激光输入筒1轴线转动。

所述的导光臂6位于出光侧，并在出口端同轴心固定接有出光筒7。

以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种强脉冲激光的机器人外导光系统，属于激光冲击强化领域，包括至少两根导光臂以及位于相邻导光臂之间的激光反射装置，相邻所述导光臂转动连接从而两导光臂的轴线形成可变的夹角，激光反射装置与相邻导光臂之中的一个转动连接且与相对转动的导光臂转动方向相同，激光反射装置与相对转动的导光臂通过不同的驱动装置驱动旋转。本发明通过改变导光臂和反射镜片的角度来改变激光的传播方向，可以满足激光在空间范围内的柔性传播范围，其易于调节光路方向对零件进行加工，提高了加工效率。

技术研发人员：张永康;金捷;郭小军;成本林
受保护的技术使用者：广东镭奔激光科技有限公司
技术研发日：2019.05.16
技术公布日：2019.09.10