一种激光管角度智能调整机器人

摘要

本发明提供一种激光管角度智能调整机器人，包括底板、安装板、曲柄滑块机构a、曲柄滑块机构b、曲柄滑块机构c、连杆组件、支架、激光管套筒、灌胶机，安装板安装在所述底板上端面，所述安装板上开设有圆孔；曲柄滑块机构a安装在所述安装板前端面上；曲柄滑块机构b安装在所述安装板前端面上，位于所述曲柄滑块机构a右侧；曲柄滑块机构c安装在所述安装板前端面上，位于所述曲柄滑块机构a右侧；连杆组件安装在所述安装板前端面上；支架安装在所述安装板后端面上；通过所述曲柄滑块机构a、曲柄滑块机构b和曲柄滑块机构c来夹紧激光管并调节激光管的位置，通过所述连杆组件来调节激光管的角度。

权利要求

1.一种激光管角度智能调整机器人，其特征在于，包括：底板（1）；

安装板（2），安装在所述底板（1）上端面，所述安装板（2）上开设有圆孔；

曲柄滑块机构a（3），安装在所述安装板（2）前端面上；

曲柄滑块机构b（4），安装在所述安装板（2）前端面上，位于所述曲柄滑块机构a（3）右侧；

曲柄滑块机构c（5），安装在所述安装板（2）前端面上，位于所述曲柄滑块机构a（3）右侧；

连杆组件（6），安装在所述安装板（2）前端面上；

支架（7），安装在所述安装板（2）后端面上；

激光管套筒（8），固定安装在所述支架（7）上，所述激光管套筒（8）的轴心与所述圆孔的圆心重合；及

灌胶机（9），固定安装在所述安装板（2）后端面，位于所述激光管套筒（8）正上方；

其中，通过所述曲柄滑块机构a（3）、曲柄滑块机构b（4）和曲柄滑块机构c（5）来夹紧激光管并调节激光管的位置，通过所述连杆组件（6）来调节激光管的焦距；

所述连杆组件包括：

步进电机（61），固定安装在所述安装板（2）前端面上；

连杆a（62），一端与所述步进电机（61）的输出轴固定连接；

连杆b（63），一端与所述连杆a（62）另一端转动连接；

齿条（64），与所述连杆b（63）另一端转动连接；所述齿条（64）上开设有限位槽；

齿条限位块（65），固定安装在所述安装板（2）前端面上，所述齿条限位块（65）上安装有限位条，所述限位条滑动安装在所述限位槽内；激光管焦距调节滚花头（10）与齿条（64）接触配合，步进电机（61）驱动齿条（64）左右移动，激光管焦距调节滚花头（10）便可以顺时针或逆时针旋转，达到调节焦距的目的。

2.根据权利要求1所述的激光管角度智能调整机器人，其特征在于，所述曲柄滑块机构a（3）、曲柄滑块机构b（4）和曲柄滑块机构c（5）结构相同。

3.根据权利要求1所述的激光管角度智能调整机器人，其特征在于，所述曲柄滑块机构b（4）包括：

伺服电机（41），固定安装在所述安装板（2）前端面上；

曲柄大臂（42），一端与所述伺服电机（41）的输出轴固定连接；

曲柄小臂（43），一端与所述曲柄大臂（42）另一端转动连接；

滑槽（44），固定安装在所述安装板（2）前端面上；

滑块（45），滑动安装在所述滑槽（44）内，所述曲柄小臂（43）另一端与所述滑块（45）转动连接；及

推杆（46），固定安装在所述滑块（45）上。

4.根据权利要求3所述的激光管角度智能调整机器人，其特征在于，所述推杆（46）前端安装有压力传感器。

5.根据权利要求1所述的激光管角度智能调整机器人，其特征在于，所述激光管套筒（8）上开设有孔（81），所述灌胶机（9）通过所述孔（81）对所述激光管套筒（8）内的激光管进行固定。

6.根据权利要求1所述的激光管角度智能调整机器人，其特征在于，还包括光强检测器和主控单元，所述主控单元与光强检测器、伺服电机和步进电机相连；所述光强检测器用于检测接收光的强弱，并反馈给主控单元，主控单元分析计算后，输出给伺服电机和步进电机相应执行信号。

说明书

一种激光管角度智能调整机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及激光器制造调试技术领域，特别涉及一种激光管角度智能调整机器人。

背景技术

[0002] 激光管全名应为：玻璃封离式CO2激光器。因本激光器为玻璃管封装而成，因此被俗称为激光管。激光管在现实的应用很广泛，激光管主要用于CO2激光加工设备。如激光雕
刻机，激光切割机，激光打标机等。

[0003] 过去人员手工调整激光管焦距与角度，调整后的效果和所需要的时间完全由操作人员水平和熟练度决定，调整效率和质量不高。

发明内容

[0004] 针对人工调节效率和质量不高的技术问题，本发明提供一种激光管角度智能调整机器人，包括：

[0005] 底板；

[0006] 安装板，安装在所述底板上端面，所述安装板上开设有圆孔；

[0007] 曲柄滑块机构a，安装在所述安装板前端面上；

[0008] 曲柄滑块机构b，安装在所述安装板前端面上，位于所述曲柄滑块机构a右侧；

[0009] 曲柄滑块机构c，安装在所述安装板前端面上，位于所述曲柄滑块机构a右侧；

[0010] 连杆组件，安装在所述安装板前端面上；

[0011] 支架，安装在所述安装板后端面上；

[0012] 激光管套筒，固定安装在所述支架上，所述激光管套筒的轴心与所述圆孔的圆心重合；及

[0013] 灌胶机，固定安装在所述安装板后端面，位于所述激光管套筒正上方；

[0014] 其中，通过所述曲柄滑块机构a、曲柄滑块机构b和曲柄滑块机构c来夹紧激光管并调节激光管的位置，通过所述连杆组件来调节激光管的焦距。

[0015] 进一步地，所述曲柄滑块机构a、曲柄滑块机构b和曲柄滑块机构c结构相同。

[0016] 进一步地，所述曲柄滑块机构b包括：

[0017] 伺服电机，固定安装在所述安装板前端面上；

[0018] 曲柄大臂，一端与所述伺服电机的输出轴固定连接；

[0019] 曲柄小臂，一端与所述曲柄大臂另一端转动连接；

[0020] 滑槽，固定安装在所述安装板前端面上；

[0021] 滑块，滑动安装在所述滑槽内，所述曲柄小臂另一端与所述滑块转动连接；及

[0022] 推杆，固定安装在所述滑块上。

[0023] 进一步地，所述推杆前端安装有压力传感器。

[0024] 进一步地，所述激光管套筒上开设有孔，所述灌胶机通过所述孔对所述激光管套筒内的激光管进行固定。

[0025] 进一步地，所述连杆组件包括：

[0026] 步进电机，固定安装在所述安装板前端面上；

[0027] 连杆a，一端与所述步进电机的输出轴固定连接；

[0028] 连杆b，一端与所述连杆a另一端转动连接；

[0029] 齿条，与所述连杆b另一端转动连接；所述齿条上开设有限位槽；

[0030] 齿条限位块，固定安装在所述安装板前端面上，所述齿条限位块上安装有限位条，所述限位条滑动安装在所述限位槽内。

[0031] 进一步地，还包括光强检测器和主控单元，所述主控单元与光强检测器、伺服电机和步进电机相连；所述光强检测器用于检测接收光的强弱，并反馈给主控单元，主控单元分
析计算后，输出给伺服电机和步进电机相应执行信号。

[0032] 由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

[0033] 1、本发明通过光强检测器检测接收光的强弱，并反馈给主控单元，主控单元分析计算后，输出给伺服执行器和步进电机相应执行信号，实现激光管焦距与角度的智能调整。

[0034] 2、过去人员手工调整激光管焦距与角度，调整后的效果和所需要的时间完全由操作人员水平和熟练度决定，一致性更难把握；本发明实现了自动化、智能化、精准化，调整后
产品的一致性、准确性均能得到保证，角度调整所需工时大大缩短。

[0035] 3、本发明灌胶机通过激光管套筒上方的孔，向激光管套筒内注入速干胶，可将激光管和激光管套筒牢固的粘接在一起。

附图说明

[0036] 图1为本发明的整体装配结构示意图。

[0037] 图2为本发明的支架结构示意图。

[0038] 图3为本发明的A处局部放大结构示意图。

[0039] 图4为本发明的曲柄滑块机构b结构示意图。

[0040] 图5为本发明的连杆组件结构示意图。

[0041] 附图标号：

[0042] 1‑底板；2‑安装板；3‑曲柄滑块机构a；4‑曲柄滑块机构b；5‑曲柄滑块机构c；6‑连杆组件；7‑支架；8‑激光管套筒；9‑灌胶机；10‑激光管焦距调节滚花头；

[0043] 41‑伺服电机；42‑曲柄大臂；43‑曲柄小臂；44‑滑槽；45‑滑块；46‑推杆；61‑步进电机；62‑连杆a；63‑连杆b；64‑齿条；65‑齿条限位块；81‑孔。

具体实施方式

[0044] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

[0045] 请参阅图1‑图5为一实施例中一种激光管角度智能调整机器人，包括：

[0046] 底板1；

[0047] 安装板2，安装在所述底板1上端面，所述安装板2上开设有圆孔；

[0048] 曲柄滑块机构a3，安装在所述安装板2前端面上；

[0049] 曲柄滑块机构b4，安装在所述安装板2前端面上，位于所述曲柄滑块机构a3右侧；

[0050] 曲柄滑块机构c5，安装在所述安装板2前端面上，位于所述曲柄滑块机构a3右侧；

[0051] 连杆组件6，安装在所述安装板2前端面上；

[0052] 支架7，安装在所述安装板2后端面上；

[0053] 激光管套筒8，固定安装在所述支架7上，所述激光管套筒8的轴心与所述圆孔的圆心重合；及

[0054] 灌胶机9，固定安装在所述安装板2后端面，位于所述激光管套筒8正上方；

[0055] 其中，通过所述曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构c5来夹紧激光管并调节激光管的位置，通过所述连杆组件6来调节激光管的焦距。

[0056] 本发明实施例的另一种实施方式中，所述曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构c5结构相同。

[0057] 本发明实施例的另一种实施方式中，所述曲柄滑块机构b4包括：

[0058] 伺服电机41，固定安装在所述安装板2前端面上；

[0059] 曲柄大臂42，一端与所述伺服电机41的输出轴固定连接；

[0060] 曲柄小臂43，一端与所述曲柄大臂42另一端转动连接；

[0061] 滑槽44，固定安装在所述安装板2前端面上；

[0062] 滑块45，滑动安装在所述滑槽44内，所述曲柄小臂43另一端与所述滑块45转动连接；及

[0063] 推杆46，固定安装在所述滑块45上。

[0064] 本发明的另一种实施方式中，所述推杆46前端安装有压力传感器。

[0065] 本发明能够全自动调整激光管焦距与角度，使激光光斑照射到接收器镜头的正中，以达到接收光强最大化。

[0066] 激光管装入激光管套筒8，激光管前端为自由端，由曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构c5的三个推杆46夹紧，三个伺服电机41正向驱动，推杆46向中心移动，
夹紧激光管，通过压力传感器的信号反馈，使得夹紧安全可靠。

[0067] 曲柄滑块机构a3的伺服电机41正向驱动，曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构c5的伺服电机41反向驱动，激光管前端向上方移动，激光管焦距调节滚花头10与齿条64接触配合，
步进电机61驱动齿条64左右移动，激光管焦距调节滚花头10便可以顺时针或逆时针旋转，
达到调节焦距的目的，当焦距调节好以后，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机
构c5的伺服电机41回到初始位置，此时激光管滚花头10与齿条64分离，步进电机61逆时针
旋转，使得齿条向左移动，直到完全脱离激光管活动区域。

[0068] 曲柄滑块机构c5的伺服电机41正向驱动，执曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4的伺服电机41反向驱动，激光管前端向右下方移动，激光接收器端，激光点向左上方移动，并
实时显示接收光强信号，此信号以电信号的形式反馈给主控单元，主控单元判断过程中信
号强度是否满足要求，当不满足要求时，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构
c5的三个推杆46回到初始位置，通过更改曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机
构c5的驱动方向和驱动时间差，就可以实现激光点在激光接收器镜头上的全区域扫描，过
程中当主控单元判断信号强度满足要求时，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块
机构c5立即停止运动，灌胶机9通过激光管套筒8上方的孔81，向激光管套筒8内注入速干
胶，几分钟后，激光管和激光管套筒8牢固的粘接在一起后，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构
b4和曲柄滑块机构c5全部反向驱动，激光管被松开，此时一个激光管角度调整工序完成。

[0069] 本发明实施例的另一种实施方式中，所述激光管套筒8上开设有孔81，所述灌胶机9通过所述孔81对所述激光管套筒8内的激光管进行固定。

[0070] 本发明实施例的另一种实施方式中，所述连杆组件包括：

[0071] 步进电机61，固定安装在所述安装板2前端面上；

[0072] 连杆a62，一端与所述步进电机61的输出轴固定连接；

[0073] 连杆b63，一端与所述连杆a62另一端转动连接；

[0074] 齿条64，与所述连杆b63另一端转动连接；所述齿条64上开设有限位槽；

[0075] 齿条限位块65，固定安装在所述安装板2前端面上，所述齿条限位块65上安装有限位条，所述限位条滑动安装在所述限位槽内。

[0076] 本发明实施例的另一种实施方式中，还包括光强检测器和主控单元，所述主控单元与光强检测器、伺服电机和步进电机相连；所述光强检测器用于检测接收光的强弱，并反
馈给主控单元，主控单元分析计算后，输出给伺服电机和步进电机相应执行信号。

[0077] 本发明至少还包括以下优点：

[0078] 本发明能够全自动调整激光管焦距与角度，使激光光斑照射到接收器镜头的正中，以达到接收光强最大化。

[0079] 激光管装入激光管套筒8，激光管前端为自由端，由曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构c5的三个推杆46夹紧，三个伺服电机41正向驱动，推杆46向中心移动，
夹紧激光管，通过压力传感器的信号反馈，使得夹紧安全可靠。

[0080] 曲柄滑块机构a3的伺服电机41正向驱动，曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构c5的伺服电机41反向驱动，激光管前端向上方移动，激光管焦距调节滚花头10与齿条64接触配合，
步进电机61驱动齿条64左右移动，激光管焦距调节滚花头10便可以顺时针或逆时针旋转，
达到调节焦距的目的，当焦距调节好以后，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机
构c5的伺服电机41回到初始位置，此时激光管滚花头10与齿条64分离，步进电机61逆时针
旋转，使得齿条向左移动，直到完全脱离激光管活动区域。

[0081] 曲柄滑块机构c5的伺服电机41正向驱动，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4的伺服电机41反向驱动，激光管前端向右下方移动，激光接收器端，激光点向左上方移动，并实
时显示接收光强信号，此信号以电信号的形式反馈给主控单元，主控单元判断过程中信号
强度是否满足要求，当不满足要求时，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构c5
的三个推杆46回到初始位置，通过更改曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机构
c5的驱动方向和驱动时间差，就可以实现激光点在激光接收器镜头上的全区域扫描，过程
中当主控单元判断信号强度满足要求时，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4和曲柄滑块机
构c5立即停止运动，灌胶机9通过激光管套筒8上方的孔81，向激光管套筒8内注入速干胶，
几分钟后，激光管和激光管套筒8牢固的粘接在一起后，曲柄滑块机构a3、曲柄滑块机构b4
和曲柄滑块机构c5全部反向驱动，激光管被松开，此时一个激光管角度调整工序完成。