[發明專利]一種十字架式柔性鉸鏈水導激光焦斑對準裝置

有效

• 申請號: 201210558414.7
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103008880A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 朱波;馬洪文;趙志明;李冶;陳申;姜博
• 申請（專利權）人: 哈爾濱哈飛航空技術發展有限公司
• 主分類號: B23K26/04
• 分類號: B23K26/04;B23K26/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及一種水導激光焦斑對準裝置，具體涉及一種十字架式柔性鉸鏈水導激光焦斑對準裝置。

背景技術

水導引激光加工技術作為激光加工技術的一個分支，今年來發展很快，由于其在很多方面優于傳統激光加工，已在微電子、醫療、航空制造等微細加工領域得到了應用，其特有的加工能力能保證高加工精度、高加工速度、極小加工作用力、極小熱影響區、無殘余應力、無裂紋等優點。

水導激光巧妙的將激光導入高壓微水射流中，利用水束帶走加工中多余的熱量和殘渣，切割道干凈整齊。水導激光耦合裝置是設備的核心功能部件，而耦合裝置設計的關鍵在于激光焦斑對準裝置，現有裝置很難使激光焦斑準確的對入噴嘴中心，從而實現水束與激光的完美結合，難以保證耦合效率和劃切效果。柔性鉸鏈由于具有精確地微位移特性而在精密位移和轉角機構中廣泛采用，但現有的柔性鉸鏈為實現三維轉動而普遍采用彈性鋼板組合連接，加工和制造不方便，且精度較低。

發明內容

本發明為解決現有裝置不能使激光焦斑準確的對入噴嘴中心，導致耦合效率低，劃切效果差的問題，進而提出一種十字架式柔性鉸鏈水導激光焦斑對準裝置。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明包括內框體、中間框體、外框體、反射玻璃片、內框體微分頭、中間框體微分頭和兩個鋼球，本發明還包括兩個內框體十字架式柔性鉸鏈和兩個中間框體十字架式柔性鉸鏈，內框體、中間框體、外框體由內向外依次套裝，內框體的前面、中間框體的前面和外框體的前面分別各設有一個通孔，三個通孔的中心線重合，三個通孔構成激光輸送通道，內框體的兩側分別各設有一個內框體十字架式柔性鉸鏈，中間框體的正面和后面分別各設有一個中間框體十字架式柔性鉸鏈，每個內框體十字架式柔性鉸鏈位于內框體與中間框體之間，每個中間框體十字架式柔性鉸鏈位于中間框體與外框體之間，內框體微分頭通過一個鋼球安裝在內框體的上表面上，中間框體微分頭通過一個鋼球安裝在中間框體的上表面上，反射玻璃片安裝在內框體內，且反射玻璃片的反射面朝向激光輸送通道。

本發明的有益效果是：本發明利用十字架式柔性鉸鏈的結構彈性變形對轉角鏡頭進行精密角度微調，理論上調整分辨力可以無限小，利用彈簧進行預拉緊，可以避免柔性鉸鏈的零位遲滯。十字架柔性鉸鏈采用一體化線切割方式加工而成，制造方便，且由于采用整體對稱式結構，繞十字架中心自由度的轉動剛度較小，而其它自由度的剛度都比較大，空間結構性好。采用兩個十字架柔性鉸鏈為一組相比于采用一個十字架柔性鉸鏈作為一組的好處在于保證調節柔性基本不變的條件下，極大的增強了整體結構的穩定性，使得調節柔性與結構穩定性達到一個很好的平衡效果。本發明通過內框體微分頭和中間框體微分頭可精確調整反射玻璃片的二維反射角度，進而可使激光焦斑準確的對入噴嘴中心，改善了水導激光的加工質量，提高了工作效率和劃切效果，本發明結構簡單，操作簡單且方便。采用該種十字架柔性鉸鏈無論在加工制造、裝配方面還是在結構精度方面與采用薄鋼板彈性元件相比都具有較好的特性，而加工成本只稍有提高。

附圖說明

圖1是本發明的主剖視圖，圖2是本發明的部分安裝示意圖，圖3是本發明安裝內框體微分頭后的結構示意圖，圖4是本發明安裝中間框體微分頭后的結構示意圖，圖5是十字架柔性鉸鏈平面結構圖，圖6是四個十字架柔性鉸鏈與內框體安裝的爆炸示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種十字架式柔性鉸鏈水導激光焦斑對準裝置包括內框體1、中間框體2、外框體3、反射玻璃片4、內框體微分頭5、中間框體微分頭6和兩個鋼球9，本實施方式還包括兩個內框體十字架式柔性鉸鏈10和兩個中間框體十字架式柔性鉸鏈11，內框體1、中間框體2、外框體3由內向外依次套裝，內框體1的前面、中間框體2的前面和外框體3的前面分別各設有一個通孔，三個通孔的中心線重合，三個通孔構成激光輸送通道12，內框體1的兩側分別各設有一個內框體十字架式柔性鉸鏈10，中間框體2的正面和后面分別各設有一個中間框體十字架式柔性鉸鏈11，每個內框體十字架式柔性鉸鏈10位于內框體1與中間框體2之間，每個中間框體十字架式柔性鉸鏈11位于中間框體2與外框體3之間，內框體微分頭5通過一個鋼球9安裝在內框體1的上表面上，中間框體微分頭6通過一個鋼球9安裝在中間框體2的上表面上，反射玻璃片4安裝在內框體1內，且反射玻璃片4的反射面朝向激光輸送通道12。

本實施方式中反射鏡片4的調整角度為2度-3度，分辨力無窮小。