[实用新型]采用直驱方式实现激光加工头光学元件转动和摆动的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光加工装备，特别是一种采用直驱方式实现激光加工头部件中光学元件转动和摆动的装置。

背景技术

机械种类繁多，但它们一般由动力系统、传动系统、执行系统、操作系统和控制系统等组成，要想实现机械或部件的特定运动，其动力系统、传动系统和执行系统是必不可少的。虽然在一些特定场合，直接驱动技术实现了动力系统和传动系统两者的功能，但是每一种机械的执行系统都是特定的，它与其功能即所要实现的运动形式有关。大多数机械所实现的仅是单一运动形式，其执行系统也相对简单，通常采用齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、间歇机构、带传动等的输出运动来实现，而对于要求实现多元运动的机械，执行系统就变得比较复杂，需要采用多种机构及传动方式来实现。

在某些激光加工装备的光学加工头中，要求光学元件同时发生摆动和转动。单独实现摆动或转动的技术很成熟且结构简单，例如实现转动可以采用齿轮传动、带传动或直接驱动法等驱动构件旋转，要实现摆动则可用连杆机构、凸轮机构等。但是要实现上述多元运动，必须选用两种或两种以上传动方式，并采用合理的结构有效组合，结构也因此较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用曲柄摇杆机构和行星轮系实现激光加工头部件中光学元件转动和摆动的装置。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

采用直驱方式实现激光加工头光学元件转动和摆动的装置，包括分别设置于第一力矩电机定子、第一力矩电机转子上的空心齿轮轴和第二力矩电机定子、第二力矩电机转子上的转子套筒，在所述转子套筒上设有与其轴线相垂直的光学玻璃旋转轴，通过光学玻璃旋转轴相连接有光学玻璃；在所述空心齿轮轴上端设有锥齿轮，该锥齿轮与另一锥齿轮啮合且轴交角为90°，后者通过其中心轴连接于转子套筒侧壁上，且其中心轴轴线平行于光学玻璃旋转轴的轴线；所述锥齿轮中心轴偏心段通过连杆与光学玻璃旋转轴偏心段相互垂直连接。

本实用新型进一步的特征在于：

所述光学玻璃旋转轴通过转轴轴承、轴承座与转子套筒相连。

所述空心齿轮轴通过轴承连接于外壳套筒上。

所述外壳套筒上设置有挡板。

所述转子套筒通过轴承连接于轴承座套筒上，轴承座套筒固定在外壳套筒上。

本实用新型采用曲柄摇杆机构(锥齿轮3、光学玻璃旋转轴13和连杆4)和行星轮系(锥齿轮3和锥齿轮15)来实现光学玻璃的摆动和转动。其中，光学玻璃的转动采用力矩电机转子直接驱动转子套筒旋转，从而带动光学玻璃旋转轴及光学玻璃旋转。光学玻璃的摆动采用曲柄摇杆机构和行星轮系来实现。

本实用新型合理选择电机并设计传动系统可使得光学元件实现高频率摆动，克服了直接采用摆动电机难以实现高频摆动的困难。由于采用空心力矩电机同步带传动，没有传动系统，从而提高了系统的精度，并能够有效降低系统的振动和噪声。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图。

图中：1、第一力矩电机定子；2、第一力矩电机转子；3、锥齿轮；4、连杆；5、轴承座；6、挡板；7、第二力矩电机转子；8、第二力矩电机定子；9、外壳套筒；10、轴承；11、转子套筒；12、转轴轴承；13、光学玻璃旋转轴；14、光学玻璃；15、锥齿轮；16、轴承；17、轴承座套筒。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，该采用直驱方式实现激光加工头光学元件转动和摆动的装置，包括分别设置于第一力矩电机定子1、第一力矩电机转子2上的空心齿轮轴和第二力矩电机定子8、第二力矩电机转子7上的转子套筒11，其中：在所述转子套筒11上设有与其轴线相垂直的光学玻璃旋转轴13，通过光学玻璃旋转轴13相连接有光学玻璃14；在所述空心齿轮轴上端设有锥齿轮15，该锥齿轮15啮合有锥齿轮3且轴交角为90°，锥齿轮3通过其中心轴连接于转子套筒11侧壁上，且锥齿轮3中心轴轴线平行于光学玻璃旋转轴13的轴线；所述锥齿轮3中心轴偏心段通过连杆4与光学玻璃旋转轴偏心段13相互垂直连接。

本实施例中，光学玻璃旋转轴13通过转轴轴承12、轴承座5与转子套筒11相连。

本实施例中，空心齿轮轴通过轴承10连接于外壳套筒9上。

本实施例中，外壳套筒9上设置有挡板6。

本实施例中，转子套筒11通过轴承16连接于轴承座套筒17上，轴承座套筒17固定在外壳套筒9上。