阅读说明：本技术 一种多用途双自由度ac摆头及使用方法 (Multipurpose double-freedom-degree AC swing head and using method ) 是由 朱文翰 黄振 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种多用途双自由度AC摆头及使用方法,该摆头包括固定块、反射镜一、反射镜二,固定块的一端贯穿设置有中空回转台一,反射镜一的一端连接在中空回转台一的动力输出端,反射镜一的另一端设置有中空回转台二,反射镜二的一端连接在中空回转台二的动力输出端,固定块内部设置有输送环,输送环、中空回转台一均贯穿开设有走线孔,本发明采用最新的中空回转台配合步进马达驱动,内外大孔径比,满足光路内置,满足水路、气路和电路均内设经过,极大改善电气线路环境,并且光路采用两次折射,实现两个自由度都能360°自由旋转,真正实现三维任意位置自由定位。(The invention provides a multi-purpose double-freedom-degree AC swing head and a using method thereof, the swing head comprises a fixed block, a first reflecting mirror and a second reflecting mirror, one end of the fixed block is provided with a first hollow rotary table in a penetrating way, one end of the first reflecting mirror is connected with the power output end of the first hollow rotary table, the other end of the first reflecting mirror is provided with a second hollow rotary table, one end of the second reflecting mirror is connected with the power output end of the second hollow rotary table, a conveying ring is arranged in the fixed block, the conveying ring and the first hollow rotary table are both provided with wiring holes in a penetrating way, the novel hollow rotary table is matched with a stepping motor to drive, the inside-outside aperture ratio meets the built-in light path, meets the built-in passing of a water path, a gas path and a circuit, and greatly improves the environment of an electric circuit, and the light path adopts twice refraction, realizes that two degrees of freedom can both 360 degrees of free rotation, really realizes the free positioning of three-dimensional arbitrary position.)

一种多用途双自由度AC摆头及使用方法

技术领域

本发明是一种多用途双自由度AC摆头及使用方法，涉及激光焊接摆头技术领域。

背景技术

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。

目前，AC摆头式切割，大多为DD马达机构，目前的方法存在以下缺点：1、DD马达体积比较大，而且通孔和外径比例太小；2、DD本身通用性不高，价格昂贵；根据这些实际中存在的问题和状况，也有一些专利发明是在传统机械的AC摆头主轴改进而来，光路和气路水路采用外置式，导致旋转自由度受限，或者干脆直接采用外挂式焊枪和摆头的方式，简单粗暴。无法实现360°自由旋转。更无法做到焊接切割一体化，因此，现在急需一种多用途双自由度AC摆头及使用方法来解决上述出现的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种多用途双自由度AC摆头及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明采用最新的中空回转台配合步进马达驱动，内外大孔径比，满足光路内置，满足水路、气路和电路均内设经过，极大改善电气线路环境，并且光路采用两次折射，实现两个自由度都能360°自由旋转，真正实现三维任意位置自由定位。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种多用途双自由度AC摆头，包括固定块、反射镜一、反射镜二，所述固定块的一端贯穿设置有中空回转台一，所述反射镜一的一端连接在中空回转台一的动力输出端，所述反射镜一的另一端设置有中空回转台二，所述反射镜二的一端连接在中空回转台二的动力输出端，所述固定块内部设置有输送环，所述输送环、中空回转台一均贯穿开设有走线孔，所述输送环的输入端设置有直接头。

进一步地，所述中空回转台一的动力输出端设置有中空的输出轴一，所述中空回转台一通过输出轴一与反射镜一连接，所述输出轴一靠近反射镜一的一端还设置有封头一，所述中空回转台一的动力输入端设置有输入轴一。

进一步地，所述中空回转台二的动力输出端设置有中空的输出轴二，所述中空回转台二通过输出轴二与反射镜二连接，所述中空回转台二的动力输入端设置有输入轴二。

进一步地，所述输送环的外部固定套设有环套，所述输送环通过环套与固定块转动连接，所述输送环背离直接头的一端与输出轴一连接，所述环套靠近直接头的一端设置有封头二。

进一步地，所述封头二靠近直接头的一端设有拼接螺纹槽，所述封头二通过拼接螺纹槽与直接头螺纹拧合连接。

进一步地，所述反射镜一和反射镜二均为直角反射镜，所述反射镜二内部设置有电动振镜，所述反射镜二的输出端设置有焊枪接头。

进一步地，本发明的一种多用途双自由度AC摆头的使用方法，包括如下步骤：

步骤（1）、电气线路依次穿过输送环、中空回转台一上的走线孔贯穿固定块两端，并与焊枪连接，焊枪安装在焊枪接头上，中空回转台一和中空回转台二的动力输入端均安装步进马达提供动力；

步骤（2）、直接头连接外部激光源，激光依次经过直接头、输送环、中空回转台一、反射镜一、中空回转台二、反射镜二传输至焊枪进行激光焊接；

步骤（3）、中空回转台一转动带动反射镜一在以中空回转台一为轴360°旋转，中空回转台二转动带动反射镜二在以中空回转台二为轴360°旋转，反射镜二带动焊枪同步动作调节焊接角度。

进一步地，步骤（1）中，通过更换不同型号的焊枪接头上，安装不同型号的焊枪。

进一步地，步骤（2）中，激光传输直径需小于直接头传输激光的最大直径。

进一步地，步骤（3）中，反射镜二内加装电动振镜使激光摆动。

本发明的有益效果：

1、本发明利用中空回转台一和中空回转台二提供动力，内外大孔径比，激光通过性高，满足光路内置，并且光路通过两个反射镜两次折射，两个反射镜通过中空回转台驱动，实现两个自由度都能360°自由旋转，真正实现三维任意位置自由定位；

2、本发明中空回转台一、中空回转台二、输送环满足水路、气路和电路均内设经过，极大改善电气线路环境。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种多用途双自由度AC摆头的结构示意图；

图2为本发明一种多用途双自由度AC摆头的正视图；

图3为本发明一种多用途双自由度AC摆头的右视图；

图4为本发明一种多用途双自由度AC摆头的爆炸结构示意图；

图中：1固定块、2中空回转台一、21输出轴一、22输入轴一、23封头一、3反射镜一、4步进马达、5中空回转台二、51输入轴二、52输出轴二、6反射镜二、61焊枪接头、7直接头、8电气线路、9环套、91封头二、10输送环。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种多用途双自由度AC摆头，包括固定块1、反射镜一3、反射镜二6，固定块1的一端贯穿设置有中空回转台一2，反射镜一3的一端连接在中空回转台一2的动力输出端，反射镜一3的另一端设置有中空回转台二5，反射镜二6的一端连接在中空回转台二5的动力输出端，固定块1内部设置有输送环10，输送环10、中空回转台一2均贯穿开设有走线孔，输送环10的输入端设置有直接头7，解决了过去的摆头式焊接摆头光路和气路水路采用外置式，导致旋转自由度受限的问题。

具体工作原理：首先将电气线路8依次穿过输送环10、中空回转台一2上的走线孔贯穿固定块1两端，并将电气线路8与焊枪连接，然后将焊枪安装在焊枪接头61上，通过更换不同型号的焊枪接头61上，安装不同型号的焊枪；中空回转台一2和中空回转台二5的动力输入端均安装步进马达4提供动力；

直接头7连接外部激光源，激光依次经过直接头7、输送环10、中空回转台一2、反射镜一2、中空回转台二5、反射镜二6传输至焊枪进行激光焊接；

通过步进电机4通电，驱动中空回转台一2转动带动反射镜一2在以中空回转台一2为轴360°旋转，中空回转台二5转动带动反射镜二6在以中空回转台二5为轴360°旋转，反射镜二6带动焊枪同步动作调节焊接角度，实现两个自由度都能360°自由旋转，真正实现三维任意位置自由定位；另外，反射镜二6内加装电动振镜使激光摆动，实现焊接摆动功能，电动振镜可以按需打开和关闭，实现焊接切割一体化。

本发明利用中空回转台一2和中空回转台二5提供动力，内外大孔径比，激光通过性高，满足光路内置；

另外，中空回转台一2、中空回转台二5、输送环10满足水路、气路和电路均内设经过，极大改善电气线路8环境；并且光路通过两个反射镜两次折射，两个反射镜通过中空回转台驱动，实现两个自由度都能360°自由旋转，真正实现三维任意位置自由定位。

另外，本发明提供一种多用途双自由度AC摆头的使用方法，包括如下步骤：

步骤（1）、电气线路8依次穿过输送环10、中空回转台一2上的走线孔贯穿固定块1两端，并与焊枪连接，焊枪安装在焊枪接头61上，通过更换不同型号的焊枪接头61上，安装不同型号的焊枪；中空回转台一2和中空回转台二5的动力输入端均安装步进马达4提供动力；

步骤（2）、直接头7连接外部激光源，激光依次经过直接头7、输送环10、中空回转台一2、反射镜一2、中空回转台二5、反射镜二6传输至焊枪进行激光焊接，激光传输直径需小于直接头7传输激光的最大直径；

步骤（3）、中空回转台一2转动带动反射镜一2在以中空回转台一2为轴360°旋转，中空回转台二5转动带动反射镜二6在以中空回转台二5为轴360°旋转，反射镜二6带动焊枪同步动作调节焊接角度，反射镜二6内加装电动振镜使激光摆动。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。