一种机械臂内激光自由传输的机械臂制造技术

本发明专利技术涉及激光传输技术领域，具体公开了一种机械臂内激光自由传输的机械臂，机械臂包括机械臂本体及设置在机械臂本体内的激光反射机构，机械臂本体上设置有激光入射孔、激光出射孔和至少一个旋转关节；激光反射机构设置在旋转关节处，用于将从激光入射孔射入的激光反射至激光出射孔外，且激光传输过程中关节发生旋转时，激光反射机构能向关节旋转方向相反的方向旋转，使激光仍能从激光入射孔经由激光反射机构射向激光出射孔。本发明专利技术能够实现机械臂作业时，激光能在机械臂内部自由传输，传输路径不受机械臂结构变化的影响。路径不受机械臂结构变化的影响。路径不受机械臂结构变化的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂内激光自由传输的机械臂


[0001]本专利技术属于激光传输
，更具体地，涉及一种机械臂内激光自由传输的机械臂。

技术介绍

[0002]由于激光有空间控制性和时间控制性很好的优点，利用激光进行加工时，加工对象的形状、尺寸、材质及加工场所几乎没有限制，非常适用于自动化加工。激光加工系统与计算机数控技术二者相结合可构成高效自动化加工设备，已经成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的生产前景。
[0003]但是目前的机械臂激光加工设备大多使用光纤对激光进行传输，光纤对不同波长和功率激光的传输有很强的局限性，限制了激光加工产业的进一步的发展，尤其是在多机械臂协同工作的场景下，光纤尾巴的存在可能会干涉协同工作机械臂的正常工作，对工业生产的效率产生负面影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种机械臂内激光自由传输的机械臂，来解决利用光纤传输激光时光纤会与机械臂发生干涉，影响生产效率的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种机械臂内激光自由传输的机械臂，所述机械臂包括机械臂本体及设置在机械臂本体内的激光反射机构，所述机械臂本体上设置有激光入射孔、激光出射孔和至少一个旋转关节；所述激光反射机构设置在所述旋转关节处，用于将从激光入射孔射入的激光反射至激光出射孔外，且激光传输过程中旋转关节发生旋转时，所述激光反射机构能向该关节旋转的反方向自动旋转相同角度，使激光仍能从激光入射孔经由激光反射机构N从激光出射孔传出。
[0006]优选的，所述机械臂包括机械臂基座，以及设置在所述机械臂基座上的连杆装置：
[0007]所述激光反射机构包括激光反射机构A、激光反射机构B、激光反射机构C和激光反射机构D,所述激光反射机构A设置在所述机械臂基座的内底面上，所述激光入射孔设置在所述机械臂基座上；
[0008]所述连杆装置为中空，且其包括依次连接的连杆a、连杆b、连杆c和连杆d，且所述连杆a还与所述机械臂基座连接，各连杆两两连接处均为可旋转关节，各关节内部依次设置有所述激光反射机构B、所述激光反射机构C和所述激光反射机构D，所述连杆d上设置有激光出射孔；
[0009]所述激光反射机构A用于将从激光入射孔射入的激光传输到所述激光反射机构B上，所述激光反射机构B、激光反射机构C和激光反射机构D用于依次传输入射激光，使激光从激光出射孔射出，且当任意关节旋转时，对应关节内的激光反射机构向该关节旋转的反方向自动旋转相同角度。
[0010]优选的，所述机械臂基座能相对于所述连杆a旋转，且所述激光反射机构A能向其
旋转方向的反方向同时自动旋转相同角度。
[0011]优选的，所述激光反射机构A包括第一动力机构、第一电机支架和第一反射面，其中：
[0012]所述第一动力机构固定于所述机械臂基座底面上，用于带动机械臂基座旋转，其上部固定有所述第一电机支架；
[0013]优选的，所述激光反射机构B包括第三动力机构、第二反射面和第三反射面，其中：
[0014]所述第三动力机构固定在所在关节处的所述连杆a的内侧面上，且所述第三动力机构上固定有所述第二反射面；
[0015]所述第三反射面固定于所在关节处的所述连杆b的内侧面上；
[0016]所述第三动力机构用于带动所述连杆b相对于所述连杆a旋转；所述第二反射面用于将所述激光反射机构N传输的激光反射至所述第三反射面上，所述第三反射面用于将接收的激光反射至所述激光反射机构C上；
[0017]当所述连杆b相对于所述连杆a旋转时，所述第二反射面在所述连杆a上固定不动，所述第三反射面随所述连杆b旋转，所述第三反射面仍能将所述第二反射面反射出的激光反射至所述激光反射机构C上；优选的，所述第三动力机构包括同轴设置的第二电机和第二减速器。
[0018]优选的，所述激光反射机构C包括第四动力机构、第四反射面和第五反射面，其中：
[0019]所述第四动力机构固定于所在关节处的所述连杆c的内侧面上，且所述第四动力机构上设置有所述第四反射面；
[0020]所述第五反射面固定于所在关节处的所述连杆b的内侧面上；
[0021]所述第四动力机构用于带动所述连杆c相对于所述连杆b旋转；所述第五反射面用于将所述激光反射机构B反射出的激光反射至所述第四反射面，所述第四反射面用于将所述第五反射面反射出的激光传输至所述激光反射机构D；
[0022]所述连杆c相对于所述连杆b旋转时，所述第五反射面在所述连杆b上固定不动，所述第四反射面随所述连杆c旋转，所述第四反射面仍能将第五反射面反射出的激光反射至所述激光反射机构D上。
[0023]优选的，所述第四动力机构包括同轴设置的第三电机和第三减速器。
[0024]优选的，所述激光反射机构D包括第五动力机构、第六动力机构、第二电机支架和第六反射面，其中：
[0025]所述第五动力机构一端固定于所述连杆d的内底面上，另一端上设置有所述第二电机支架；
[0026]所述第二电机支架与所述连杆c相连，且所述第二电机支架内部固定有与所述第五动力机构同轴连接的第六动力机构；
[0027]所述第六反射面设置于所述第六动力机构上；
[0028]所述第五动力机构用于带动所述连杆d旋转，所述第六动力机构用于带动所述第六反射面向与连杆d相反的方向旋转，将入射激光从激光出射口传出；优选的，所述第六动力机构包括同轴设置的第五电机和第五减速器。
[0029]优选的，所述第五动力机构包括同轴设置的第四电机和第四减速器，所述第四电机固定于所述连杆d内底面上，所述第四减速器上设置有所述第二电机支架。
[0030]优选的，所述连杆b的两端设置有夹持结构，所述夹持结构用于分别夹持所述连杆a和所述连杆c。
[0031]通过本专利技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，主要具备以下优点：
[0032]1、本专利技术将机械臂设计为多自由度的机械臂，机械臂本体及设置在机械臂本体内的激光反射机构，机械臂本体上设置有激光入射孔、激光出射孔和至少一个旋转关节；激光反射机构设置在旋转关节处，用于将从激光入射孔射入的激光反射至激光出射孔外，且激光传输过程中旋转关节发生旋转时，激光反射机构能向该关节旋转的反方向自动旋转相同角度，使激光在机械臂内的传输路径不发生变化。
[0033]2、本专利技术的机械臂本体包括基座和中空连杆装置，中空连杆装置至少包括4个依次连接的连杆，这样与机械臂基座相连后可以形成三自由度的机械臂。此外，各连杆两两连接处均为可旋转关节，各个关节内均设置有激光反射机构，机械臂的一个连杆相对于另一个连杆旋转时，对应关节处的激光反射机构也能适应性旋转，来保证机械臂内的激光传输路径不变。本专利技术还通过将机械臂基座设计为能够相对于该连杆旋转，使得机械臂多了一个自由度，且当机械臂基座在其内部的第一动力机构带动下旋转时，机械臂基座内设置的激光反射机构能够在其第二动力机构的带动下同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂内激光自由传输的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括机械臂本体及设置在机械臂本体内的激光反射机构，所述机械臂本体上设置有激光入射孔(11)、激光出射孔(6)和可旋转关节；所述激光反射机构设置在所述关节处，用于将从激光入射孔(11)射入的激光传输至激光出射孔(6)外，且激光传输过程中所述关节发生旋转时，所述激光反射机构能向关节旋转方向相反的方向旋转，使激光在机械臂内仍能从激光入射孔(11)经由所述激光反射机构传输至激光出射孔(6)。2.如权利要求1所述的一种机械臂内激光自由传输的机械臂，其特征在于，所述机械臂本体包括机械臂基座(1)，以及设置在所述机械臂基座(1)上的连杆装置：所述激光反射机构包括激光反射机构A、激光反射机构B、激光反射机构C和激光反射机构D,所述激光反射机构A设置在所述机械臂基座(1)的内底面上，所述激光入射孔(11)设置在所述机械臂基座(1)上；所述连杆装置为中空，且其包括依次连接的连杆a(2)、连杆b(3)、连杆c(4)和连杆d(5)，且所述连杆a(2)还与所述机械臂基座(1)连接，各连杆两两连接处均为可旋转关节，各关节内部依次设置有所述激光反射机构B、所述激光反射机构C和所述激光反射机构D，所述连杆d(5)上设置有激光出射孔(6)；所述激光反射机构A用于将从激光入射孔(11)射入的激光传输到所述激光反射机构B上，所述激光反射机构B、激光反射机构C和激光反射机构D用于依次传输入射激光，使激光从激光出射孔(6)射出，且当任意关节旋转时，对应关节内的激光反射机构向该关节旋转的反方向自动旋转相同角度。3.如权利要求2所述的一种机械臂内激光自由传输的机械臂，其特征在于，所述机械臂基座(1)能相对于所述连杆a(2)旋转，且所述激光反射机构A能向所述机械臂基座(1)旋转方向的反方向同时自动旋转相同角度。4.如权利要求2所述的一种机械臂内激光自由传输的机械臂，其特征在于，所述激光反射机构A包括第一动力机构、第一电机支架(12)和第一反射面(13)，其中：所述第一动力机构固定于所述机械臂基座(1)底面上，用于带动机械臂基座(1)旋转，其上部固定有所述第一电机支架(12)；所述第一电机支架(12)内部固定有与所述第一动力机构同轴连接的第二动力机构，所述第一反射面(13)固定于所述第一电机支架(12)上部，并与所述第二动力机构连接；所述第二动力机构用于带动所述第一反射面(13)向与所述机械臂基座(1)旋转的相反方向同时旋转相同的角度。5.如权利要求4所述的一种机械臂内激光自由传输的机械臂，其特征在于，所述第一动力机构包括由下至上同轴设置的第一电机(14)和第一减速器(15)。6.如权利要求2
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5任一所述的一种机械臂内激光自由传输的机械臂，其特征在于，所述激光反射机构B包括第三动力机构(21)、第二反射面(22)和第三反射面(23)，其中：所述第三动力机构(21)固定在所在关节处的所述连杆a(2)上，且所述第三动力机构(21)上固定有所述第二反射面(22)；所述第三反射面(23)固定于所在关节处的所述连杆b(3)的内侧面上；所述第三动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈萌，李菁峰，邓磊敏，刘乐，丁雨航，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：