[实用新型]一种用于印刷版辊激光雕刻系统的传动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于激光雕刻机械设计技术领域，涉及一种传动机构，尤其是涉及一种用于印刷版辊激光雕刻系统的传动机构。

背景技术

传统的用于加工印刷版辊的激光雕刻机通常采用的传动系统是“伺服电机+滚珠丝杠”模式。目前，随着精密和高速加工对传动及其控制提出了更高的要求，例如，更高的动态特性和控制精度，更高的进给速度和加速度，更低的振动噪声和更小的磨损。然而，传统的传动系统从作为动力源的电动机到工作部件需要通过齿轮、蜗轮副、皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节，在这些环节中，通常会产生较大的转动惯量、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损，这会造成诸多技术问题，例如，行走有振动、日常设备维护不好进行、维护费用高、雕刻出来有线条、工作效率低、成本高等问题。受上述情况的影响，对于一些高要求、高标准的文件，如果采用传统的传动系统，则会使激光雕刻机无法精确、高效率地完成激光雕刻。

针对上述技术问题，虽然通过不断的改进使传动性能有所提高，但问题很难从根本上解决，于是出现了“直接传动”的概念，即取消从电动机到工作部件之间的各种中间环节。随着电机及其驱动控制技术的发展，电主轴、直线电机、力矩电机的出现和技术的日益成熟，使主轴、直线和旋转坐标运动的“直接传动”概念变为现实，并日益显示其巨大的优越性。直线电机及其驱动控制技术在机床进给驱动上的应用，使机床的传动结构出现了重大变化，并使机床性能有了新的飞跃。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单紧凑，稳定性好，能够实现激光雕刻头快速精准移动的传动机构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于印刷版辊激光雕系统的传动机构，所述的激光雕刻系统包括安装支架、激光雕刻头及与激光雕刻头电连接的控制器，所述的激光雕刻头通过传动机构可滑动地设置在安装机架上，所述的传动机构包括直线电机、与直线电机相对设置的光栅尺、直线导轨以及与直线导轨滑动连接的工作台，所述的直线导轨通过导轨横梁与安装机架固定连接，所述的激光雕刻头设置在工作台上，并通过工作台与直线导轨滑动连接，所述的直线电机及光栅尺均设置在工作台的下方，并且分别通过电路与控制器连接。

所述的导轨横梁为一对平行设置在安装支架上的导轨横梁，该导轨横梁上沿长度方向等间距布设有多个螺纹孔，所述的直线导轨设有与螺纹孔位置及尺寸相适配的紧固螺栓，并通过紧固螺栓、螺纹孔与所述的导轨横梁螺纹连接。

所述的工作台下表面设有导轨滑块，并通过导轨滑块可滑动地设置在直线导轨。

所述的导轨滑块设有与直线导轨形状尺寸相适配的导轨卡槽，并通过导轨卡槽可滑动地卡嵌在直线导轨上。

所述的光栅尺通过倒L形连接板设置在工作台的下表面，并与所述的直线电机相对设置。

所述的直线电机的动子通过第一固定螺栓设置在工作台的下表面，所述的直线电机的定子与动子相对设置，并通过第二固定螺栓设置在安装机架上。

所述的直线电机的定子沿直线导轨的长度方向设置在安装机架上，并与所述的直线导轨平行设置。

本实用新型改变了传统设计中采用普通伺服电机需要齿轮箱、齿轮齿条或滚珠丝杠的传动方案，减少了中间传动环节，其中，激光雕刻头的移动是通过动子实现的，在运动过程中，光栅尺会将激光雕刻头的运动状态实时反馈给控制器，从而实现全闭环的运动控制，而采用的直线电机的定子是一段一段排列续长的，因此，在需要激光雕刻头运行较长距离时时很容易实现的。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)速度方面：直线电机具有相当大的优势，直线电机速度达到300m/min，加速度达到10g；滚珠丝杠速度为120m/min，加速度为1.5g；从速度、加速度的对比上，直线电机具有相当大的优势，而且直线电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高，而“旋转伺服电机+滚珠丝杠”在速度上却受到限制很难再提高较多；

2)精度方面：直线电机因传动机构简单，从而减少了插补滞后的问题，定位精度、重现精度、绝对精度，通过位置检测反馈控制都会比“旋转伺服电机+滚珠丝杠”高，且容易实现；直线电机定位精度可达0.1μm，而“旋转伺服电机+滚珠丝杠”最高精度只能达到2～5μm，并要求CNC-伺服电机-无隙连轴器-止推轴承-冷却系统-高精度滚动导轨-螺母座-工作台闭环整个系统的传动部分要轻量化，光栅精度要高；

3)采用直线电机，使用时，动态响应相比于传统的“旋转伺服电机+滚珠丝杠”更快更灵活；