一种转捩带切割激光发射对位装置的制作方法

[0001]
本发明涉及转捩带生产领域，具体而言，涉及一种转捩带切割激光发射对位装置。


背景技术：

[0002]
真实飞机在空中飞行时，由于飞行雷诺数很高，飞机各部件表面附面层几乎全是紊流状态。而在风洞试验当中，由于试验雷诺数比较低，因此在模型表面有相当长的一段层流附面层，这就造成了模型表面附面层状态与真实飞机有着较大差别。这种差别使风洞试验中雷诺数的影响变得复杂并且无规律。如果在模型试验时采用附面层人工固定转捩的方法，使得模型表面附面层与飞机相似，则雷诺数影响的修正可大为简化。
[0003]
人工固定转捩就是在试验模型表面一定位置处人为地引入一些扰动源(粗糙元)，强迫附面层由层流转捩成紊流状态。
[0004]
在风洞试验试验时，常用的固定转捩方法是在模型表面粘贴金刚砂、微型玻璃球、锯齿型铜片或柱状粗糙元，这种粘贴在模型由层流到紊流附面层转捩位置上的条状粗糙元称转捩带。
[0005]
而转捩带上的粗糙元需要进行精密控制，从而保证初始预设的粗糙元能够与风洞实验得到的结果进行对应，从而得到有效的结论。


技术实现要素：

[0006]
本发明提供了一种转捩带切割激光发射对位装置，旨在解决现有技术中转捩带切割激光发射对位装置存在的上述问题。
[0007]
本发明是这样实现的：
[0008]
一种转捩带切割激光发射对位装置，包括机体、竖面位移机构和光路机构；
[0009]
所述竖面位移机构包括横移组件和竖移组件；
[0010]
所述横移组件包括固定设置在所述机体上的横移轨道，和与所述横移轨道滑动配合横移块；
[0011]
所述竖移组件设置在所述横移块上，所述竖移组件包括能够垂直地相对靠近或远离所述横移轨道的安装平台；
[0012]
所述光路机构包括激光器、激光光路、反射镜架和振镜组件；
[0013]
所述激光器和所述激光光路固定安装在所述机体上，所述反射镜架固定在所述横移块上，所述振镜组件固定安装在所述安装平台上；
[0014]
所述反射镜架接收所述激光器经过所述激光光路发出的激光并将激光反射向所述振镜组件。
[0015]
在本发明的一种实施例中，所述反射镜架包括分布于直角三角形三个顶点的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；所述激光光路的射出口朝向所述第一反射镜，所述第二反射镜射出的激光朝向所述振镜组件。
[0016]
在本发明的一种实施例中，所述反射镜架还包括壳体，所述第一反射镜上固定设
置有第一旋钮，所述第一旋钮穿出所述壳体的一端设置有第一指示箭头；
[0017]
所述第二反射镜上固定设置有第二旋钮，所述第二旋钮穿出所述壳体的一端设置有第二指示箭头；
[0018]
所述第三反射镜上固定设置有第三旋钮，所述第三旋钮穿出所述壳体的一端设置有第三指示箭头。
[0019]
在本发明的一种实施例中，所述光路机构还包括影像采集件；
[0020]
所述影像采集件固定安装在所述振镜组件的一侧，具有用于采集转捩带表面影像的采集头。
[0021]
在本发明的一种实施例中，所述振镜组件包括调整反射镜和振镜；
[0022]
所述反射镜架的出射端朝向所述调整反射镜，所述调整反射镜的出射端朝向所述振镜。
[0023]
在本发明的一种实施例中，所述光路机构还包括影像采集件；
[0024]
所述影像采集件固定安装在所述振镜组件的一侧，具有用于采集转捩带表面影像的采集头。
[0025]
在本发明的一种实施例中，还包括用于吸走转捩带表面杂物的除尘件；
[0026]
所述除尘件设置在所述振镜组件的出射端，所述除尘件上设置有用于激光通过的透光通孔。
[0027]
在本发明的一种实施例中，所述竖移组件还包括竖移电机；
[0028]
所述竖移电机的机体与所述横移块固定连接；
[0029]
所述安装平台与所述竖移电机的输出端固定连接。
[0030]
本发明的有益效果是：通过本发明提供的转捩带切割激光发射对位装置，能够有效地将激光器射出的激光持续射入可以在竖面上位移的振镜内，其中还可以通过可调的反射镜架根据实际安装情况对激光的光路进行微调。振镜上设置除尘件可以与振镜同步运动对需要激光切割的部分进行除尘操作。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]
图1是本发明实施方式提供的转捩带切割机的结构示意图；
[0033]
图2是本发明实施方式提供的转捩带切割激光发射对位装置和转捩带切割承载装置的结构示意图；
[0034]
图3是本发明实施方式提供的反射镜架的结构示意图；
[0035]
图4是图2中去除吸附网板后的结构示意图；
[0036]
图5是图4中取出承托板后的结构示意图；
[0037]
图6是图5中a区域的局部放大图；
[0038]
图7是本发明实施方式提供的转捩带切割承载装置去除吸附网板、承托板以及抽屉件后的结构示意图；
[0039]
图8是图7中b区域的局部放大图；
[0040]
图9是本发明实施方式提供的转捩带切割承载装置去除吸附网板、承托板后的另一视角的结构示意图；
[0041]
图10是图9中c区域的局部放大图。
[0042]
图标：010-转捩带切割激光发射对位装置；030-转捩带切割承载装置；050-机体；051-掀盖；070-平移组件；071-平移轨道；073-平移平台；110-横移组件；130-竖移组件；111-横移轨道；113-横移块；210-反射镜架；230-振镜组件；211-第一旋钮；213-第二旋钮；215-第三旋钮；250-ccd感光件；131-竖移电机；133-安装平台；231-除尘件；300-框体；310-负压口；410-吸附网板；431-伸缩杆；433-承托板；500-抽屉件；510-滑轨；451-位移扩大副；453-位移感知副；4511-水平定位轨；4513-斜定位轨；4515-斜滑块；4531-挡片；4533-感光件；610-驱动电机；630-驱动杆。
具体实施方式
[0043]
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
[0044]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0045]
实施例
[0046]
本实施例提供了一种转捩带切割机，请参阅图1和图2，包括机体050、转捩带切割激光发射对位装置010和转捩带切割承载装置030；
[0047]
转捩带切割激光发射对位装置010和转捩带切割承载装置030安装在机体050内，其中转捩带切割承载装置030用于承载待切割的转捩带，将待切割转捩带平稳放置，且通过升降机构来实现待切割转捩带的放置和取出，转捩带切割激光发射对位装置010用于发射激光对准转捩带切割承载装置030上待切割转捩带。
[0048]
机体050上还设置有可开合的掀盖051，掀盖051闭合时，可以放置激光能量外泄对工作人员造成伤害，而关闭激光掀盖051时可放置或取下转捩带，也可以对内部装置进行位置调整。掀盖051上还设置有滤光玻璃，可以透过滤光玻璃观察内部情况。
[0049]
具体的，转捩带切割激光发射对位装置010，包括机体050、竖面位移机构和光路机构；
[0050]
转捩带切割机还包括设置在机体050内的平移组件070，平移组件070包括垂直于横移组件110和竖移组件130的平移轨道071，以及滑动设置在平移轨道071上的平移平台073，横移组件110安装在平移平台073上。
[0051]
激光光路还包括设置在平移平台073上的初端反射件，初端反射件接收激光器的
激光并反射向反射镜架210。
[0052]
竖面位移机构包括横移组件110和竖移组件130；横移组件110包括固定设置在机体050上的横移轨道111，和与横移轨道111滑动配合横移块113；
[0053]
竖移组件130设置在横移块113上，竖移组件130包括能够垂直地相对靠近或远离横移轨道111的安装平台133；
[0054]
光路机构包括激光器、激光光路、反射镜架210和振镜组件230；激光器和激光光路固定安装在机体050上，反射镜架210固定在横移块113上，振镜组件230固定安装在安装平台133上；反射镜架210接收激光器经过激光光路发出的激光并将激光反射向振镜组件230。
[0055]
通过激光器发射的激光通过激光光路的投射到可以位移的反射镜架210上，经由反射镜架210再反射进入与反射镜架210同步横向位移的振镜组件230中，由于反射镜架210与振镜组件230同样安装在竖移组件130上，两者不会再横向错位，所以即使振镜组件230在竖向上进行位移也不会影响激光持续射入振镜组件230中。
[0056]
请参阅图3，在本实施例中，反射镜架210包括分布于直角三角形三个顶点的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；激光光路的射出口朝向第一反射镜，第二反射镜射出的激光朝向振镜组件230。
[0057]
通过第一反射镜进行微调入射角度，第二反射镜将第一反射镜反射来的激光进行反射后，投射向第三反射镜，再经由第三反射镜微调后射出。
[0058]
其中第一反射镜包括平行设置的两片反射镜，可以使得入射的激光和射出的激光平行，但是可以通过两片反射镜的角度旋转进行错位量的调整。相应的第三反射镜也包括平行设置的两片反射镜，可以使得入射的激光和射出的激光平行，但是可以通过两片反射镜的角度旋转进行错位量的调整。
[0059]
反射镜架210还包括壳体，第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜安装在壳体内，为了直观地了解目前反射镜架210内反射镜的角度，第一反射镜上固定设置有第一旋钮211，第一旋钮211穿出壳体的一端设置有第一指示箭头；第二反射镜上固定设置有第二旋钮213，第二旋钮213穿出壳体的一端设置有第二指示箭头；第三反射镜上固定设置有第三旋钮215，第三旋钮215穿出壳体的一端设置有第三指示箭头。
[0060]
为了保证竖面位移机构带动振镜对转捩带进行精准地切割，还需要对转捩带的表面进行定位，在本实施例中，光路机构还包括影像采集件；影像采集件固定安装在振镜组件230的一侧，具有用于采集转捩带表面影像的采集头。
[0061]
ccd感光件4533250形成的采集头能够快速精准地采集转捩带表面信息，通过该转捩带表面信息指导竖面位移系统的移动和激光器的发射功率。
[0062]
在本实施例中，竖移组件130还包括竖移电机131；竖移电机131的机体050与横移块113固定连接；安装平台133与竖移电机131的输出端固定连接。
[0063]
通过竖向电机实现振镜组件230的竖向位移，在部分其他实施例中，竖移电机131会对反射镜架210进行占位，因此，反射镜架210和振镜组件230中的振镜在横向上会有一定的错位；在这些实施例中，振镜组件230包括调整反射镜和振镜；调整反射镜设置在振镜的一侧，反射镜架210的出射端朝向调整反射镜，调整反射镜的出射端朝向振镜。
[0064]
从侧向输入激光到振镜内，再通过振镜进行高精度的激光对位切割，在竖移组件130位移到一个基础位置后，通过振镜在基础位置的一定范围内进行切割作业。
[0065]
由于切割过程中需要保持转捩带被切割位置的干净，转捩带切割激光发射对位装置010还包括用于吸走转捩带表面杂物的除尘件231；除尘件231设置在振镜组件230的出射端，除尘件231上设置有用于激光通过的透光通孔。
[0066]
除尘件231连接负压系统将转捩带表面的杂物吸走，由于环状的除尘件231设置在振镜的出射端，因此可以跟随振镜同步运动，其振镜切割的位置均会得到除尘件231的负压除尘。
[0067]
在本实施例中，转捩带切割承载装置030包括框体300和承载部；
[0068]
框体300内形成具有顶部开口的安装空间，承载部设置在框体300的安装空间内，框体300的一侧还设置有用于连接负压装置的负压口310；
[0069]
请参阅图2、图4和图5，承载部包括吸附网板410和调位组件，调位组件包括伸缩杆431和承托板433；
[0070]
伸缩杆431的一端与承托板433固定，另一端与框体300相对固定，使得承托板433能够相对靠近或远离顶部开口；用于承载转捩带的吸附网板410放置在承托板433上。
[0071]
通过吸附网板410的自身重力，使其被承载于承托板433上，然后经由驱动承托板433上下来实现吸附网板410的上下运动。其中，通过负压口310设置能够外接相匹配的负压供应系统。
[0072]
为了方便放置耗材等物品，框体300外的一侧设置有抽屉件500；抽屉件500能够相对靠近或远离框体300。平时可以将大量耗材放置于抽屉件500内，使用时从抽屉件500中取出即可。抽抽屉件500的底部还设置有滑轨510，抽屉件500与滑轨510滑动配合。
[0073]
在本实施例中为了方便开启抽屉件500，滑轨510为无杆气缸。通过无杆气缸驱动抽屉件500可以节省人力。
[0074]
为了对吸附网板410的高度进行定位，让吸附网板410在预设高度进行激光切割，承载部还包括定位组件；
[0075]
定位组件包括用于将承托板433位移量扩大显示的位移扩大副451，以及测量位移扩大副451的位移量的位移感知副453。
[0076]
请参阅图6、图7和图8，具体的，位移扩大副451包括水平定位轨4511、斜定位轨4513和斜滑块4515；
[0077]
水平定位轨4511固定在安装空间底部；斜定位轨4513与水平定位轨4511滑动配合使得水平定位轨4511能够水平滑动；
[0078]
斜滑块4515可滑动地设置在斜定位轨4513远离水平定位轨4511的一侧；斜滑块4515与承托板433固定连接。
[0079]
当伸缩杆431进行高度方向的伸缩时，带动承托板433上下运动，承托板433也会带动斜滑块4515上下位移，而斜滑块4515因为与斜定位轨4513连接，使得斜滑块4515上下位移的同时也会相对斜定位轨4513有水平位移，而本实施例中由于伸缩杆431上下两端均为固定连接而非铰接，那么斜滑块4515就不能相对伸缩杆431具有水平位移(伸缩杆431与承托板433的连接点和斜滑块4515与承托板433的连接点之间通过刚性的承托板433保持相对固定)，此时需要通过水平位移斜定位轨4513来维持斜滑块4515水平位置的稳定。因此斜定位轨4513相对水平定位轨4511进行水平滑动。此时就将斜滑块4515的竖直位移，同时体现到了斜定位轨4513的水平位移上，通过测量斜定位轨4513的水平位移即可间接测出斜滑块
4515的竖直位移量。
[0080]
请参阅图9和图10，为了测量斜定位轨4513的水平位移量，位移感知副453包括挡片4531和多个间隔设置的感光件4533；挡片4531固定设置在斜定位轨4513的一侧；
[0081]
感光件4533固定设置在安装空间的底部，一侧用于感知挡片4531。
[0082]
当挡片4531水平位移到感光件4533的位置时，感光件4533发出电信号确定斜定位轨4513的水平位置，间接确定斜滑块4515(以及承托板433)的高度位置。
[0083]
为了调节吸附网板410的吸附能力，还包括负压调节组件；所述负压调节组件包括设置在所述安装空间底部的驱动电机610和驱动杆630；所述驱动杆630远离所述驱动电机610的一端用于安装挡板，所述挡板能够相对靠近或远离所述负压口310。
[0084]
实际使用时，驱动电机610带动驱动杆630轴向位移，在驱动杆630上安装的挡片4531经由驱动杆630的轴向位移靠近负压口310减弱负压吸附力，或者远离负压口310提高负压吸附力，实现负压吸附力的调节。
[0085]
通过本发明提供的转捩带切割机，其中的转捩带切割承载装置030，能够为转捩带切割时提供持续的稳定的支撑以及吸附，保持转捩带切割过程中的平整稳定。而将吸附网板410的竖向位移体现到水平位移，可以方便位移监控系统的布置，而且可以放大位移量以进行精确的控制。其中的转捩带切割激光发射对位装置010，能够有效地将激光器射出的激光持续射入可以在竖面上位移的振镜内，其中还可以通过可调的反射镜架210根据实际安装情况对激光的光路进行微调。振镜上设置除尘件231可以与振镜同步运动对需要激光切割的部分进行除尘操作。
[0086]
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。