[发明专利]用于光学元件的真空吸附抓取机构及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于光学元件的真空吸附抓取机构及其控制方法，包括机械手臂，所述机械手臂通过机械手法兰盘连接于固定盘上表面；在固定盘的下表面上沿边缘线均匀分布有多个朝下的真空吸盘，用于吸附待抓取的光学元件；所述固定盘的四周侧壁固接有至少两个平移气缸；该平移气缸呈纵向设置，在每个平移气缸的活塞杆上均连接有一个夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆呈水平设置并朝向光学元件侧面，平移气缸驱动夹紧气缸纵向运动，通过所述夹紧气缸侧向夹持所述光学元件；所述机械手臂、真空吸盘、平移气缸以及夹紧气缸均连接在控制装置上。本发明能够牢固地抓住光学元件并将其逐步稳妥地装入光学元件的安装框中，快速方便，不会损坏光学元件。

技术领域

本发明涉及高能量固体激光装置领域，具体涉及一种用于光学元件的真空吸附抓取机构及其控制方法。

背景技术

高能量固体激光装置包括有数千个独立功能的光机单元、数万个各类精密光学元件，装置的安全、可靠运行要求这些大口径光学元件实现高精度、高洁净度安装。由于这些光学元件口径越来越大，重量越来越重，并且未来下一代高能量固体激光装置需要更大量的大口径大重量的光学元件，目前我国采用人工装配大口径光机单元的方法，洁净度低、安全性可靠性差，同时劳动强度大、生产效率低，已经不能满足大量大口径大重量光学元件的装配需求，所以迫切的需要自动化设备完成大口径光学元件的洁净精密装配。

大口径光学元件在安装及使用过程中，经常需要对其位姿进行调整，考虑到大口径光学元件洁净度要求较高，通常仅允许接触光学元件四周矩形框20mm范围内区域，传统机械手在抓取时，容易对光学元件造成破坏，且存在污损风险，因此，难以满足大口径光学元件的抓取要求。

本发明涉及高能量固体激光装置中光学元件的装配，所述光学元件包括反光镜，主要用于将光学元件装入光学元件安装框中，光学元件安装框通常竖直放置，不容易装配，该光学元件通常为长方体，体积较大，重量较重，精度较高，相当贵重，如果采用人工装配，则工人的劳动强度大，并且容易损坏光学元件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于光学元件的真空吸附抓取机构及其控制方法；能够牢固地抓住光学元件并将其逐步稳妥地装入光学元件的安装框中，快速方便，不会损坏光学元件。

为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案，一种用于光学元件的真空吸附抓取机构，包括机械手臂，其关键在于：还包括机械手法兰盘、固定盘、真空吸盘、平移气缸以及夹紧气缸；

所述机械手臂通过机械手法兰盘连接于固定盘上表面；

在所述固定盘的下表面上沿着边缘线均匀分布有多个真空吸盘，每个真空吸盘的盘面朝下，用于吸附待抓取的光学元件；

所述固定盘的四周侧壁固定连接有至少两个平移气缸；该平移气缸的活塞杆呈纵向设置，在每个平移气缸的活塞杆上均连接有一个夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆呈水平设置并朝向光学元件的侧面，平移气缸驱动夹紧气缸纵向运动，通过所述夹紧气缸侧向夹持所述真空吸盘上所吸附的光学元件；

所述机械手臂、真空吸盘、平移气缸以及夹紧气缸均连接在控制装置上。

高能量固体激光装置中的光学元件通常为长方体，光学元件的上下表面精度高，光学元件上下表面的中部不允许抓取机构接触，以免损伤光学元件表面，所以采用真空吸盘吸取光学元件表面的四周边缘位置。

另外由于光学元件表面较光滑，光学元件的安装框为竖直放置，光学元件未装配时水平放置，在装配过程中需要翻转光学元件，仅依靠真空吸盘抓取在翻转过程中极易发生滑落，所以在光学元件的四周侧面设置夹紧气缸，同时夹紧光学元件的四周侧面，保证抓紧牢固。