一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构制造技术

本发明专利技术公开一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构，包括工作台

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构


[0001]本专利技术涉及导光臂
，具体涉及一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构
。

技术介绍

[0002]飞秒激光技术是
20
世纪发展起来的新型加工技术，具有以下优点：
[0003](1)
加工时间短，瞬时功率高
。1
个单位飞秒等于
10
‑
15
秒，飞秒激光脉冲持续时间在几个飞秒左右，其瞬时功率可以达到
10
14
W。
[0004](2)
加工精度高，靶向聚焦定位十分精确
。
飞秒激光能够聚焦到臂头发直径还要小得多的细微区域，可精确到
±5μ
m。
[0005](3)
对加工材料的破坏小，可加工的材料种类多
。
飞秒激光在聚焦后光照强度高达
10
26
W/m2，加工材料表面被照射的原子可迅速被解离，能量还来不及传递到晶格上，加工就已经完成
。
对样品而言，几乎没有热效应与冲击振动带来的影响
。
[0006]相比传统切割技术，飞秒激光技术具备切割精度高
、
效率高
、
可切割材料多等优点，现如今广泛应用于制造业
、
生命医疗等领域
。
飞秒激光加工十分迅速，因而其光路的控制
、
聚焦需要能够在短时间内做到十分精确
。
>在激光切割技术中，一般采用导光臂来传导激光，使激光沿着预设路径切割样品
。
因此，导光臂在切割样品时的运动精度直接影响着样品切割的精度
。
[0007]现有技术中的导光臂主要采用连杆机构，连杆机构结构简单，制造精度较高，运动自由度高，使光源有较大切割范围
。
然而，导光臂的运动精度主要取决于连接副处的机构控制，现在市面上广泛采用电机直接驱动，通过电机直接驱动导光臂运动，使得导光臂在减速过程中，导光臂会产生不小的振动，该振动直接降低导光臂的位置精度以及加工精度
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构，该导光臂结构在变速的过程中，可以降低导光臂的振动对激光加工的影响，提高了导光臂的位置精度以及加工精度
。
[0009]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0010]一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构，包括工作台
、
导光臂以及用于驱动所述导光臂的关节在所述工作台上运动的滑轨驱动装置；其中，所述滑轨驱动装置包括设置在所述工作台上的竖向滑轨驱动机构以及横向滑轨驱动机构；所述竖向滑轨驱动机构用于驱动所述导光臂的关节沿着竖直方向运动；所述横向滑轨驱动机构用于驱动所述导光臂的关节沿着横向方向运动
。
[0011]上述基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构的工作原理是：
[0012]工作时，通过竖向滑轨驱动机构可以驱动导光臂的关节沿着竖直方向运动，横向滑轨驱动机构可以驱动导光臂的关节沿着横向方向运动，竖直方向运动和横向方向运动均
通过导轨驱动的方式控制导光臂运动，使得导光臂运动的更加平稳，可以减小导光臂的振动，降低导光臂的振动对激光加工的影响，提高了导光臂的位置精度以及加工精度
。
[0013]本专利技术的一个优选方案，其中，所述滑轨驱动装置的数量至少设有两个，一个滑轨驱动装置对应驱动一个所述关节
。
通过多个滑轨驱动装置相互配合驱动导光臂的关节运动，从而实现对导光臂的运动控制
。
[0014]优选地，滑轨驱动装置的数量为两个，两个滑轨驱动装置分别对应驱动相邻的两个关节
。
通过两个滑轨驱动装置分别配合驱动关节运动，可以实现对导光臂的精确运动控制
。
[0015]优选地，所述竖向滑轨驱动机构包括横向滑动设置在所述工作台上的竖向导轨
、
滑动设置在所述竖向导轨上的竖向滑块以及用于驱动所述竖向滑块在所述竖向导轨上进行竖向运动的竖向驱动电机；其中，所述关节与所述竖向滑块连接
。
上述结构中，通过竖向驱动电机驱动竖向滑块在竖向导轨上运动，带动关节也跟着进行竖向运动
。
[0016]优选地，所述横向滑轨驱动机构包括设置在所述工作台上的横向导轨
、
滑动设置在所述横向导轨上的横向滑块以及用于驱动所述横向滑块在所述横向导轨上进行横向运动的横向驱动电机；其中，所述竖向导轨与所述横向滑块连接
。
上述结构中，通过横向驱动电机驱动横向滑块在横向导轨上运动，带动竖向导轨也跟着横向滑块运动，进而实现关节也跟着竖向导轨进行横向运动
。
通过两个竖向驱动电机以及两个横向驱动电机相互配合，可以实现对导光臂的运动控制，且在横向导轨和竖向导轨的配合下，加上横向滑块与竖向滑块的质量大，可以实现稳定的运动，能够很好的减小导光臂的振动
。
[0017]优选地，所述关节与所述竖向滑块之间通过连接销连接
。
通过连接销连接，使得关节在竖向滑块上可以灵活运动，防止关节出现卡死的现象
。
[0018]优选地，所述工作台上设置导向槽，所述导向槽沿着横向延伸，所述工作台与所述竖向导轨之间设有滑动底座；所述滑动底座的上端与所述竖向导轨的下端固定连接，所述滑动底座的下端与所述导向槽滑动配合连接
。
通过设置导向槽和竖向导轨，一方面便于对竖向导轨的安装，另一方面，由于竖向导轨质量大，通过导向槽和横向导轨共同引导，进一步提高竖向导轨横向运动的稳定性
。
[0019]优选地，两个所述横向导轨成一体设置
。
其目的在于，两个横向导轨成一体设置，可以使得两个横向导轨变成一个横向导轨，使得结构非常紧凑，将两个横向滑块安装在一个横向导轨上，节省了成本
。
[0020]优选地，所述横向导轨通过支撑架固定连接在所述工作台上
。
通过支撑架，可以将横向导轨更好地安装在工作台上
。
[0021]优选地，所述竖向导轨与所述横向滑块之间通过连接块连接，连接块可以起到加强支撑刚度的作用
。
[0022]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0023]本专利技术中的新型飞秒激光导光臂结构，通过竖向滑轨驱动机构以及横向滑轨驱动机构驱动导光臂运动，采用导轨驱动的方式控制导光臂运动，使得导光臂在变速的过程中，可以降低导光臂的振动对激光加工的影响，提高了导光臂的位置精度以及加工精度
。
附图说明
[0024]图1为本专利技术中的一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构的其中一种具体实施方式的结构示意图
。
[0025]图2‑
图3为本专利技术中的新型飞秒激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构，其特征在于，包括工作台
、
导光臂以及用于驱动所述导光臂的关节在所述工作台上运动的滑轨驱动装置；其中，所述滑轨驱动装置包括设置在所述工作台上的竖向滑轨驱动机构以及横向滑轨驱动机构；所述竖向滑轨驱动机构用于驱动所述导光臂的关节沿着竖直方向运动；所述横向滑轨驱动机构用于驱动所述导光臂的关节沿着横向方向运动
。2.
根据权利要求1所述的一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构，其特征在于，所述滑轨驱动装置的数量至少设有两个，一个滑轨驱动装置对应驱动一个所述关节
。3.
根据权利要求2所述的一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构，其特征在于，滑轨驱动装置的数量为两个，两个滑轨驱动装置分别对应驱动相邻的两个关节
。4.
根据权利要求1或3所述的一种基于滑轨驱动的新型飞秒激光导光臂结构，其特征在于，所述竖向滑轨驱动机构包括横向滑动设置在所述工作台上的竖向导轨
、
滑动设置在所述竖向导轨上的竖向滑块以及用于驱动所述竖向滑块在所述竖向导轨上进行竖向运动的竖向驱动电机；其中，所述关节与所述竖向滑块连接
。5.
根据权利要求4所述的一种基于滑轨驱动的新型飞...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺，罗明生，谭军，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：