本技術(shù)屬于光學(xué)技術(shù)和激光加工，涉及一種角度調(diào)整裝置，尤其涉及一種聚焦反射調(diào)整裝置。

背景技術(shù)：

1、在精密制造中微孔作為一種常見結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于航空、生物、化工以及新能源等領(lǐng)域。飛秒激光以其超短脈沖時(shí)間、超高峰值功率等特點(diǎn)使其在進(jìn)行材料加工時(shí)具有加工效率快、材料適應(yīng)性廣、無污染、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，使用越來越廣泛。同時(shí)也由于加工中非接觸、無需液體酸堿輔助的特點(diǎn)，飛秒激光微孔加工成為了最優(yōu)的微孔加工方一。

2、隨著設(shè)計(jì)的復(fù)雜多樣化、加工的零件也出現(xiàn)了不規(guī)則形狀，例如曲面或平面等；加工的零件由單一性開腔轉(zhuǎn)換成了多樣性干涉區(qū)域；加工的微孔分布為通孔、小空間以及多個(gè)葉片合在一起復(fù)雜角度貼壁孔；加工的微孔形狀有簸箕孔、燕尾孔、喇叭孔等異型孔，還有異型孔加直圓孔結(jié)合孔等等。由于激光加工是利用高功率密度的激光束經(jīng)過透鏡聚焦后照射工件，使材料熔化氣化而進(jìn)行打孔切割和焊接等的特種加工，因此采用激光加工時(shí)對(duì)聚焦的焦點(diǎn)和加工零件的制孔角度特別重要，尤其是在干涉區(qū)域加工以及一次加工零件的完整性方面。如果不能一次性將零件的干涉區(qū)域和非干涉區(qū)域孔加工完成、二次定位加工會(huì)導(dǎo)致零件孔角度偏差、位置偏差等等，同時(shí)焦點(diǎn)位置偏差會(huì)使加工成型的孔徑一致性差、孔口尺寸超差、孔表面粗糙度差等質(zhì)量問題。

3、目前飛秒激光加工設(shè)備雖然具有平行z軸的同軸直接式聚焦鏡模塊，光束直接聚焦鏡作用在材料表面進(jìn)行打孔。同時(shí)隨著零件鑄造的整體性、緊密性等方向發(fā)展趨勢(shì)，飛秒激光目前聚焦鏡模塊加工時(shí)零件就會(huì)受到嚴(yán)重干涉(例如制孔角度或焦點(diǎn)位置)限制。然而，普通的加工裝置中，激光束只能垂直聚焦到工件表面對(duì)材料進(jìn)行去除，由于該聚焦模塊的結(jié)構(gòu)不能對(duì)光束進(jìn)行偏轉(zhuǎn)、焦距的改變從而造成了很大程度限制性，再加上需要加工的孔形狀多、加工孔角度變化頻繁，導(dǎo)致零件加工時(shí)需要不斷進(jìn)行調(diào)整制孔方向解決無法加工現(xiàn)狀、針對(duì)同一排不同角度需要設(shè)計(jì)不同的夾具以及不同型號(hào)的聚焦鏡來改變焦點(diǎn)位置等；同時(shí)零件鑄造不同焦點(diǎn)偏差導(dǎo)致排渣能力減弱隨著孔數(shù)量多加工整體效率下降等問題產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種可改變光束角度以及可適應(yīng)不同需求和應(yīng)用場(chǎng)景的聚焦反射調(diào)整裝置。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

3、一種聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述聚焦反射調(diào)整裝置包括反射元件、驅(qū)動(dòng)件以及連動(dòng)件；所述連動(dòng)件包括支撐座、t型連接塊、第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿；所述支撐座的截面整體呈u型；所述第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿并行設(shè)置并分別貫穿支撐座并在支撐座上自如滑動(dòng)；所述t型連接塊分別與第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿活動(dòng)連接；所述第一移動(dòng)桿的末端以及第二移動(dòng)桿的末端分別與反射元件相連；所述驅(qū)動(dòng)件置于支撐座上并與t型連接塊相連；所述驅(qū)動(dòng)件通過t型連接塊帶動(dòng)第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)。

4、上述連動(dòng)件包括拉桿；所述拉桿包括第一拉桿以及第二拉桿；所述t型連接塊通過第一拉桿與第一移動(dòng)桿相連并驅(qū)動(dòng)第一移動(dòng)桿沿第一移動(dòng)桿的軸向自如移動(dòng)；所述t型連接塊通過第二拉桿與第二移動(dòng)桿相連并驅(qū)動(dòng)第二移動(dòng)桿沿第二移動(dòng)桿的軸向自如移動(dòng)。

5、上述t型連接塊包括窄端以及寬端，所述驅(qū)動(dòng)件與t型連接塊的窄端相連；所述t型連接塊的寬端的一頭通過第一拉桿與第一移動(dòng)桿活動(dòng)連接，另一頭通過第二拉桿與第二移動(dòng)桿活動(dòng)連接。

6、上述連動(dòng)件還包括分別設(shè)置在第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿上的連接座；所述t型連接塊的寬端的一頭通過第一拉桿與第一移動(dòng)桿上的連接座活動(dòng)連接，另一頭通過第二拉桿與第二移動(dòng)桿上的連接座活動(dòng)連接。

7、上述驅(qū)動(dòng)件包括氣缸以及活塞；所述活塞的端部設(shè)置有銷軸；所述氣缸通過活塞以及銷軸與t型連接塊的窄端相連，所述氣缸通過活塞帶動(dòng)t型連接塊的窄端沿活塞的軸向自如升降。

8、上述聚焦反射調(diào)整裝置還包括設(shè)置在第一移動(dòng)桿的末端以及第二移動(dòng)桿的末端的吸盤；所述第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿均通過吸盤反射元件相連。

9、上述聚焦反射調(diào)整裝置還包括支撐臺(tái)，所述反射元件置于支撐臺(tái)上并在支撐臺(tái)上進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。

10、上述聚焦反射調(diào)整裝置還包括支撐桿以及球面關(guān)節(jié)；所述支撐桿設(shè)置在支撐臺(tái)上；所述反射元件的背部設(shè)置有球面關(guān)節(jié)；所述支撐桿通過球面關(guān)節(jié)與反射元件相連；所述反射元件以球面關(guān)節(jié)的球心為原點(diǎn)進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。

11、上述反射元件是反射鏡、反射棱鏡或反射器。

12、本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

13、本實(shí)用新型提供了一種聚焦反射調(diào)整裝置，包括反射元件、驅(qū)動(dòng)件以及連動(dòng)件；連動(dòng)件包括支撐座、t型連接塊、第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿；支撐座的截面整體呈u型；第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿并行設(shè)置并分別貫穿支撐座并在支撐座上自如滑動(dòng)；t型連接塊分別與第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿活動(dòng)連接；第一移動(dòng)桿的末端以及第二移動(dòng)桿的末端分別與反射元件相連；驅(qū)動(dòng)件置于支撐座上并與t型連接塊相連；驅(qū)動(dòng)件通過t型連接塊帶動(dòng)第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)。

14、本實(shí)用新型通過動(dòng)態(tài)調(diào)整反射鏡的角度，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的多角度聚焦。與現(xiàn)有聚焦鏡模塊相比，本實(shí)用新型所提供的該模塊中鏡片可以滿足周向與徑向不同維度轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使得系統(tǒng)能夠在不同位置產(chǎn)生不同的焦點(diǎn)，從而滿足不同光學(xué)需求。此外，本實(shí)用新型在反射鏡自動(dòng)調(diào)整加工角度時(shí)，可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)微動(dòng)進(jìn)給所處位置既動(dòng)態(tài)方式加工以實(shí)現(xiàn)最佳的聚焦效果。在實(shí)際三維曲面空間中，加工不同曲面位置孔時(shí)。就需要不同光束聚焦的角度和焦點(diǎn)位置進(jìn)行加工。系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際三維模型中設(shè)置的制孔角度、孔位置坐標(biāo)。自動(dòng)調(diào)整反射鏡的角度達(dá)到制孔角度，同時(shí)對(duì)目標(biāo)距離進(jìn)行測(cè)距改變光束焦距、使光束聚焦的焦點(diǎn)與零件表面重疊、使要加工孔處在焦點(diǎn)位置進(jìn)行加工?？梢员ＷC加工孔的各質(zhì)量狀態(tài)高度一致性。本實(shí)用新型通過動(dòng)態(tài)調(diào)整反射鏡的角度，系統(tǒng)具有很大的靈活性和可調(diào)節(jié)性。與現(xiàn)有的聚焦鏡模塊相比，這種自由調(diào)節(jié)自動(dòng)改變光束角度和方向聚焦模塊?？梢愿鶕?jù)具體需求和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而適應(yīng)不同光學(xué)任務(wù)的要求。不需要更加復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)以及模塊，角度調(diào)節(jié)方面更加準(zhǔn)確。本實(shí)用新型在解決狹小空間角度干涉、遮蔽區(qū)域干涉加工方面具有很大的優(yōu)勢(shì)如光束可以自由調(diào)整角度避開零級(jí)干涉、在遮蔽區(qū)域可以進(jìn)行逆向加工等等。

技術(shù)特征：

1.一種聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述聚焦反射調(diào)整裝置包括反射元件(6)、驅(qū)動(dòng)件以及連動(dòng)件；所述連動(dòng)件包括支撐座(8)、t型連接塊(3)、第一移動(dòng)桿(4)以及第二移動(dòng)桿(5)；所述支撐座(8)的截面整體呈u型；所述第一移動(dòng)桿(4)以及第二移動(dòng)桿(5)并行設(shè)置并分別貫穿支撐座(8)并在支撐座上自如滑動(dòng)；所述t型連接塊(3)分別與第一移動(dòng)桿(4)以及第二移動(dòng)桿(5)活動(dòng)連接；所述第一移動(dòng)桿(4)的末端以及第二移動(dòng)桿(5)的末端分別與反射元件(6)相連；所述驅(qū)動(dòng)件置于支撐座(8)上并與t型連接塊(3)相連；所述驅(qū)動(dòng)件通過t型連接塊(3)帶動(dòng)第一移動(dòng)桿(4)以及第二移動(dòng)桿(5)運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述連動(dòng)件包括拉桿(11)；所述拉桿(11)包括第一拉桿以及第二拉桿；所述t型連接塊(3)通過第一拉桿與第一移動(dòng)桿(4)相連并驅(qū)動(dòng)第一移動(dòng)桿(4)沿第一移動(dòng)桿(4)的軸向自如移動(dòng)；所述t型連接塊(3)通過第二拉桿與第二移動(dòng)桿(5)相連并驅(qū)動(dòng)第二移動(dòng)桿(5)沿第二移動(dòng)桿(5)的軸向自如移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述t型連接塊(3)包括窄端以及寬端，所述驅(qū)動(dòng)件與t型連接塊(3)的窄端相連；所述t型連接塊(3)的寬端的一頭通過第一拉桿與第一移動(dòng)桿(4)活動(dòng)連接，另一頭通過第二拉桿與第二移動(dòng)桿(5)活動(dòng)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述連動(dòng)件還包括分別設(shè)置在第一移動(dòng)桿(4)以及第二移動(dòng)桿(5)上的連接座(13)；所述t型連接塊(3)的寬端的一頭通過第一拉桿與第一移動(dòng)桿(4)上的連接座(13)活動(dòng)連接，另一頭通過第二拉桿與第二移動(dòng)桿(5)上的連接座(13)活動(dòng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)件包括氣缸(1)以及活塞(2)；所述活塞(2)的端部設(shè)置有銷軸；所述氣缸(1)通過活塞(2)以及銷軸與t型連接塊(3)的窄端相連，所述氣缸(1)通過活塞(2)帶動(dòng)t型連接塊(3)的窄端沿活塞(2)的軸向自如升降。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述聚焦反射調(diào)整裝置還包括設(shè)置在第一移動(dòng)桿(4)的末端以及第二移動(dòng)桿(5)的末端的吸盤(7)；所述第一移動(dòng)桿(4)以及第二移動(dòng)桿(5)均通過吸盤(7)反射元件(6)相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述聚焦反射調(diào)整裝置還包括支撐臺(tái)(10)，所述反射元件(6)置于支撐臺(tái)(10)上并在支撐臺(tái)(10)上進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述聚焦反射調(diào)整裝置還包括支撐桿(12)以及球面關(guān)節(jié)(9)；所述支撐桿(12)設(shè)置在支撐臺(tái)(10)上；所述反射元件(6)的背部設(shè)置有球面關(guān)節(jié)(9)；所述支撐桿(12)通過球面關(guān)節(jié)(9)與反射元件(6)相連；所述反射元件(6)以球面關(guān)節(jié)(9)的球心為原點(diǎn)進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述反射元件(6)是反射器。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚焦反射調(diào)整裝置，其特征在于：所述反射元件(6)是反射鏡或反射棱鏡。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于光學(xué)技術(shù)和激光加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚焦反射調(diào)整裝置，包括反射元件、驅(qū)動(dòng)件以及連動(dòng)件；連動(dòng)件包括支撐座、T型連接塊、第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿；支撐座的截面整體呈U型；第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿并行設(shè)置并分別貫穿支撐座并在支撐座上自如滑動(dòng)；T型連接塊分別與第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿活動(dòng)連接；第一移動(dòng)桿的末端以及第二移動(dòng)桿的末端分別與反射元件相連；驅(qū)動(dòng)件置于支撐座上并與T型連接塊相連；驅(qū)動(dòng)件通過T型連接塊帶動(dòng)第一移動(dòng)桿以及第二移動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)。本技術(shù)提供了一種可改變光束角度以及可適應(yīng)不同需求和應(yīng)用場(chǎng)景的聚焦反射調(diào)整裝置。

技術(shù)研發(fā)人員：候榮輝,翟瑞,田東坡,陳帆,王乙天
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安中科微精光子科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231230
技術(shù)公布日：2024/12/10