一种耦合仿生零件的激光加工设备的制作方法

1.本发明涉及耦合仿生零件加工技术领域，特别是一种耦合仿生零件的激光加工设备。


背景技术：

2.生物界普遍存在的生物耦合现象是多元耦合仿生的重要生物学基础，它为仿生学，尤其是工程仿生学带来新的研究理念和思维。主要从系统生物学、应用生物学和仿生学的角度，系统地阐述了生物耦合的作用机制、特征规律、耦合仿生设计与制造的基础理论和关键技术及其最新研究进展。
3.利用激光熔凝技术在零件的表面进行仿生学表面处理加工，可以有效的提升工件的使用寿命和使用效果，在激光熔凝加工中我们发生以下问题：在激光熔凝加工过程中经常需要对激光加工的角度进行旋转调节，激光发生设备在安装连接过程中，易发生偏移活动，缺少稳定的固定点，在设备使用过程中易出现摆动，影响使用稳定。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明所要解决的技术问题是：激光发生设备在安装连接过程中，易发生偏移活动，缺少稳定的固定点，在设备使用过程中易出现摆动，影响使用稳定。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种耦合仿生零件的激光加工设备，其包括角度调节模块，所述角度调节模块包括驱动组件、摆动组件、弹性转动组件和气压输出组件，所述驱动组件和弹性转动组件活动连接，所述摆动组件分别与弹性转动组件和气压输出组件活动连接；以及，夹紧释放模块，所述夹紧释放模块和角度调节模块活动连接，所述夹紧释放模块包括激光加工组件、夹紧组件和联动组件，所述激光加工组件和夹紧组件活动连接，所述夹紧组件和联动组件活动连接，所述激光加工组件和联动组件均与弹性转动组件活动连接，所述气压输出组件和夹紧组件活动连接。
8.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述驱动组件包括防护外框、电机和旋转杆，所述电机设置于防护外框内壁的底部，所述旋转杆的一端与电机的输出端相连接。
9.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述摆动组件包括从动杆、半齿齿轮、齿轮框和限位仓，所述从动杆的一端与防护外框内壁的顶部活动连接，所述半齿齿轮设置于从动杆的外壁，所述齿轮框设置于半齿齿轮的外侧并与之啮合，所述齿轮框的一端连接有位移杆，所述位移杆的一端贯穿至限位仓的内腔，所述限位仓的一端与防护外框相连接，所述限位仓的内腔设置有与位移杆配合使用的第一弹簧。
10.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述弹性转动组件包括套杆、第一锥形齿轮和第二弹簧，所述旋转杆和从动杆的一端均贯穿套杆并与第二弹簧相连接，所述第一锥形齿轮设置于套杆的外壁。
11.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述气压输出组件包括气压仓、单向阀、活塞和推动杆，所述气压仓的一端与防护外框相连接，所述活塞设置于气压仓的内腔，所述推动杆的一端与活塞相连接，所述推动杆的另一端与齿轮框相连接，所述单向阀设置于单向阀的表面，所述气压仓的外壁连通有第一连接管。
12.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述激光加工组件包括支撑转杆、安装板、激光发生装置和第二锥形齿轮，所述支撑转杆的一端与防护外框内壁的底部活动连接，所述支撑转杆的另一端贯穿防护外框并与安装板相连接，所述激光发生装置设置于安装板的表面，所述第二锥形齿轮设置于支撑转杆的外壁。
13.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述夹紧组件包括有夹持框、第一封板、第二弹簧和传动杆，所述夹持框设置于防护外框的内壁，所述第一封板设置于夹持框的内壁，所述第二弹簧的两端分别与夹持框和第一封板相连接，所述传动杆的一端与第一封板相连接，所述传动杆的另一端贯穿夹持框并连接有弧形卡板，所述弧形卡板的数量为两个，两个所述弧形卡板形成密闭空间对支撑转杆进行卡紧。
14.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述夹紧组件还包括第二气管和第三气管，所述第二气管的一端与夹持框相连通，所述第二气管的另一端与第三气管相连通，所述夹持框的外壁与第一连接管相连通。
15.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述联动组件包括联动仓、第二封板、第三弹簧和下压杆，所述联动仓设置于防护外框的内壁，所述第二封板设置于联动仓的内腔，所述第三弹簧的两端分别与联动仓和第二封板相连接，所述第三气管的一端与联动仓相连通，所述下压杆的一端与第二封板相连接，所述下压杆的另一端连接有连接架，所述联动仓的外壁开设有与连接架配合使用的贯穿槽，所述连接架的一端连接有挤压杆，所述挤压杆与第一锥形齿轮相对的一面开设有圆角。
16.作为本发明所述耦合仿生零件的激光加工设备的一种优选方案，其中：所述旋转杆和从动杆的外壁均设置有凸起条，所述套杆的内壁开设有与凸起条配合使用的滑动凹槽。
17.本发明的有益效果：本发明通过角度调节模块驱动激光发生装置进行转动，便于工作人员在进行激光熔凝加工过程中对设备的使用位置进行调节，通过夹紧释放模块的设置，其与角度调节模块同源驱动，在驱动单元进行转动作业时，先带动夹紧释放模块作业解除对设备的卡紧状态，再进行角度调节，并在角度调节后恢复设备的锁死状态，使设备的使用更加稳定，避免在使用过程中出现晃动的现象，确保加工过程中的稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
19.图1为第一、第二、第三个实施例中的设备安装结构图。
20.图2为第一、第二个实施例中的气压输出组件结构示意图。
21.图3为第二、第三个实施例中的夹紧组件安装结构示意图。
22.图4为第二、第三个实施例中的联动组件安装结构示意图。
具体实施方式
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
25.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
26.实施例1
27.参照图1、2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种耦合仿生零件的激光加工设备，包括角度调节模块100，角度调节模块100包括驱动组件101、摆动组件102、弹性转动组件103和气压输出组件104，驱动组件101和弹性转动组件103活动连接，摆动组件102分别与弹性转动组件103和气压输出组件104活动连接；
28.仿生学在机械加工的应用中，采用激光熔凝技术对工件进行表面处理，结合仿生学原理，使零件的物理性能得到提升，在激光熔凝加工过程中，进行角度调节用以对零件的不同位置进行加工时；
29.通过驱动组件101的启动带动弹性转动组件103进行启动作业，通过弹性转动组件103带动摆动组件102进行往复运动，通过摆动组件102的往复运动施加往复运动的机械传动力至气压输出组件104处，产生压缩空气。
30.夹紧释放模块200，夹紧释放模块200和角度调节模块100活动连接，夹紧释放模块200包括激光加工组件201、夹紧组件202和联动组件203，激光加工组件201和夹紧组件202活动连接，夹紧组件202和联动组件203活动连接，激光加工组件201和联动组件203均与弹性转动组件103活动连接，气压输出组件104和夹紧组件202活动连接。
31.气压输出组件104产生压缩空气传输至夹紧组件202处，通过压缩空气使夹紧组件202启动解除其对激光加工组件201的卡紧限位，压缩空气随即进入联动组件203处，使联动组件203对摆动组件102进行位置调节，使摆动组件102与激光加工组件201发生联动，从而实现加工加工角度的调节。
32.实施例2
33.参照图1～4，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。
34.驱动组件101包括防护外框101a、电机101b和旋转杆101c，电机101b设置于防护外框101a内壁的底部，旋转杆101c的一端与电机101b的输出端相连接。
35.设备整体的传动使用仅采用一个电机101b进行传动，更加节能，通过电机101b的启动带动旋转杆101c进行转动，通过电机101b和旋转杆101c的转动输出机械传动力。
36.摆动组件102包括从动杆102a、半齿齿轮102b、齿轮框102c和限位仓102d，从动杆102a的一端与防护外框101a内壁的顶部活动连接，半齿齿轮102b设置于从动杆102a的外壁，齿轮框102c设置于半齿齿轮102b的外侧并与之啮合，齿轮框102c的一端连接有位移杆102f，位移杆102f的一端贯穿至限位仓102d的内腔，限位仓102d的一端与防护外框101a相连接，限位仓102d的内腔设置有与位移杆102f配合使用的第一弹簧102e。
37.弹性转动组件103包括套杆103a、第一锥形齿轮103b和第二弹簧103c，旋转杆101c和从动杆102a的一端均贯穿套杆103a并与第二弹簧103c相连接，第一锥形齿轮103b设置于套杆103a的外壁。
38.通过旋转杆101c的转动带动套杆103a进行转动，通过套杆103a的转动带动第一锥形齿轮103b进行转动，第一锥形齿轮103b此时并不与其他零件接触，处于空转状态，通过套杆103a的转动带动从动杆102a进行转动，通过从动杆102a的转动带动半齿齿轮102b进行转动，通过半齿齿轮102b的转动带动齿轮框102c进行往复运动，由于半齿齿轮102b的设计，不论其自身正转反转，齿轮框102c的往复运动不受影响；
39.在齿轮框102c往复运动时，带动位移杆102f进行移动，通过位移杆102f的移动对第一弹簧102e进行压缩，通过第一弹簧102e对齿轮框102c的往复运动进行缓冲，确保设备使用时的稳定性。
40.气压输出组件104包括气压仓104a、单向阀104b、活塞104c和推动杆104d，气压仓104a的一端与防护外框101a相连接，活塞104c设置于气压仓104a的内腔，推动杆104d的一端与活塞104c相连接，推动杆104d的另一端与齿轮框102c相连接，单向阀104b设置于单向阀104b的表面，气压仓104a的外壁连通有第一连接管104e。
41.在齿轮框102c进行往复运动时，带动推动杆104d进行往复移动，通过推动杆104d的往复运动带动活塞104c进行往复移动，通过活塞104c表面单向阀104b的设置，使外界的空气源源不断的进入气压仓104a内，并随第一连接管104e排出。
42.实施例3
43.参照图1、3和4，为本发明第三个实施例，该实施例基于上两个实施例。
44.激光加工组件201包括支撑转杆201a、安装板201b、激光发生装置201c和第二锥形齿轮201d，支撑转杆201a的一端与防护外框101a内壁的底部活动连接，支撑转杆201a的另一端贯穿防护外框101a并与安装板201b相连接，激光发生装置201c设置于安装板201b的表面，第二锥形齿轮201d设置于支撑转杆201a的外壁。
45.通过安装板201b对激光发生装置201c进行安装，在角度调节过程中，通过支撑转杆201a的转动带动安装板201b进行转动，通过安装板201b的转动带动激光发生装置201c进行转动，从而实现位置调节。
46.夹紧组件202包括有夹持框202a、第一封板202b、第二弹簧202c和传动杆202e，夹持框202a设置于防护外框101a的内壁，第一封板202b设置于夹持框202a的内壁，第二弹簧202c的两端分别与夹持框202a和第一封板202b相连接，传动杆202e的一端与第一封板202b相连接，传动杆202e的另一端贯穿夹持框202a并连接有弧形卡板202f，弧形卡板202f的数量为两个，两个弧形卡板202f形成密闭空间对支撑转杆201a进行卡紧。
47.压缩空气通过第一连接管104e进入夹持框202a内，对其内腔进行持续加压，通过空气压力带动第一封板202b进行移动，通过第一封板202b的移动对第二弹簧202c进行压
缩，通过第一封板202b的移动带动传动杆202e进行移动，通过传动杆202e的移动带动弧形卡板202f进行移动，通过弧形卡板202f的移动使其解除对支撑转杆201a的卡紧状态。
48.夹紧组件202还包括第二气管202d和第三气管202g，第二气管202d的一端与夹持框202a相连通，第二气管202d的另一端与第三气管202g相连通，夹持框202a的外壁与第一连接管104e相连通。
49.随着压缩空气的持续进入，第一封板202b移动至第二气管202d的端面位置，从而将第二气管202d的端面暴露在密封高压空间内，压缩空气随即沿第二气管202d和第三气管202g进入联动仓203a内。
50.联动组件203包括联动仓203a、第二封板203b、第三弹簧203c和下压杆203d，联动仓203a设置于防护外框101a的内壁，第二封板203b设置于联动仓203a的内腔，第三弹簧203c的两端分别与联动仓203a和第二封板203b相连接，第三气管202g的一端与联动仓203a相连通，下压杆203d的一端与第二封板203b相连接，下压杆203d的另一端连接有连接架203f，联动仓203a的外壁开设有与连接架203f配合使用的贯穿槽203e，连接架203f的一端连接有挤压杆203g，挤压杆203g与第一锥形齿轮103b相对的一面开设有圆角。
51.压缩空气通过第三气管202g进入联动仓203a内，使其内腔的压力升高，通过气压带动第二封板203b进行移动，通过第二封板203b的移动对第三弹簧203c进行压缩，通过第二封板203b的移动带动下压杆203d进行移动，通过下压杆203d的移动带动连接架203f在贯穿槽203e的内腔进行移动，通过连接架203f的移动带动挤压杆203g进行移动，通过挤压杆203g的移动对第一锥形齿轮103b的顶部进行下压，使其发生移动，第一锥形齿轮103b的顶部为光面，且挤压杆203g与其接触面开设有圆角，再通过设置在第一锥形齿轮103b顶部的润滑油，使第一锥形齿轮103b的转动不会带动挤压杆203g发生位移，第一锥形齿轮103b的被下压后其与第二锥形齿轮201d啮合，使第二锥形齿轮201d转动带动支撑转杆201a进行转动，从而实现转动调节。
52.在调节完成后，电机101b停止转动，通过联动仓203a、夹持框202a以及气压仓104a外壁设置的泄压阀开启，将压缩空气排出，通过多组弹簧的弹性使设备复位，第一锥形齿轮103b与第二锥形齿轮201d的啮合关系解除，且两个弧形卡板202f复位重新形成密闭空间恢复对支撑转杆201a的卡紧。
53.旋转杆101c和从动杆102a的外壁均设置有凸起条，套杆103a的内壁开设有与凸起条配合使用的滑动凹槽，通过凸起条和滑动凹槽的配合使用，能够使旋转杆101c和从动杆102a与套杆103a之间灵活配合，旋转杆101c和从动杆102a与套杆103a之间可以转动进行机械动力的传输，也可以发生相对滑动进行位置调节，使设备的使用更加灵活。
54.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装
置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
55.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
56.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
57.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。