CN113285538A - 一种振镜电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于激光技术领域，提供了一种振镜电机，主要包括定子、转子、限位装置以及位置反馈装置。当满足一定规律的控制电流流过振镜电机上的绕线线圈时，转子会产生相应的运动摆角，进一步带动外部光学器件产生运动，从而达到实现光学扫描的目的。因为该振镜电机在转轴安装有圆光栅编码盘或模拟式光电池式传感器作为反馈装置与转轴同步转动，而该类反馈装置具有抗干扰性强和分辨率高特点，所以可以实现振镜电机的高精度的闭环控制，并且性能稳定。又因为限位装置中设置有减震环，所以可以降低转子在高速运转时得超程冲击，从而有效提高振镜电机的稳定性和使用寿命。

Description

一种振镜电机
技术领域
本发明属于激光技术领域，具体涉及一种振镜电机。
背景技术
振镜电机是一种优良的矢量扫描器件，主要用于激光打标、激光内雕、舞台灯光控制、激光打孔等。随着我国工业发展迅速，激光在各行各业的应用越来越广泛，对激光精确、快速的控制要求也越来越高，如何以最低的制造成本获得扫描振镜最佳的应用效果，达到最理想的扫描范围、达到最高的扫描速度、能够达到最小的焦斑、实现精准定位，以满足不同的高科技领域的应用，已成为当前激光行业众多专家和学者非常关心的问题。因此亟需研发一种精度高、响应速度快的振镜电机。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种振镜电机
本发明提供了一种振镜电机，具有这样的特征，包括：转子，包括转轴、磁瓦及轴承，转轴由高导磁性轴部与其两侧的非磁性轴伸构成，四块磁瓦均匀粘附于转轴高导磁性轴部，四块磁瓦交替摆放呈圆柱形,轴承分布于磁瓦两侧；定子，包括骨架、磁轭、绕组线圈，绕组线圈设置在骨架上，骨架套设在转子上，骨架上设有突起，磁轭壁上设计有通孔，用于与突起配合，以保证转轴、绕组线圈以及磁轭具有确定的初始安装位置；限位装置，设置于近镜片端，包括限位销、端盖、塑料减震环，用于限制转轴在一定范围内进行摆动；反馈装置，包括反馈装置运动部和反馈装置静止部，反馈装置运动部安装固定于转轴的远镜片端，反馈装置运动部包括圆盘形角度传感器和传感器座，圆盘形角度传感器的轴线与转轴的轴线重合，反馈装置静止部包括读数头和读数头座，反馈装置静止部与尾部壳体固定连接，用于配合反馈装置运动部产生角度检测信号，其中，反馈装置为圆光栅编码盘或模拟式光电池式传感器。
在本发明提供的振镜电机中，还可以具有这样的特征：其中，转轴的近镜片端设有一台肩，肩与轴承的内圈紧靠，用于轴承的定位。
在本发明提供的振镜电机中，还可以具有这样的特征：其中，近镜片端的轴承与端盖间设计有波纹式弹簧和调隙垫片，波纹式弹簧紧靠轴承的外圈，用于消除轴向间隙，调隙垫片用于调节波纹式弹簧的压缩程度，从而使转轴在轴向保持合适预紧力。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种振镜电机，当满足一定规律的控制电流流过振镜电机上的绕线线圈时，转子会产生相应的运动摆角，进一步带动外部光学器件产生运动，从而达到实现光学扫描的目的。因为该振镜电机在转轴安装有圆光栅编码盘或模拟式光电池式传感器作为反馈装置与转轴同步转动，而该类反馈装置具有抗干扰性强和分辨率高特点，所以可以实现振镜电机的高精度的闭环控制，并且性能稳定。又因为限位装置中设置有减震环，所以可以降低转子在高速运转时得超程冲击，从而有效提高振镜电机的稳定性和使用寿命。
附图说明
图1是本发明的实施例中振镜电机的立体结构示意图；
图2是本发明的实施例中振镜电机的剖视图；
图3是本发明的实施例中振镜电机的展开示意图；
图4是本发明的实施例中转轴的结构示意图；
图5是本发明的实施例中振镜电机的局部放大图；以及
图6是本发明的实施例中振镜电机的部分工作原理示意图。
附图标记：振镜电机1000、转子100、转轴110、高导磁性轴部111、非磁性轴伸112、肩113、114近镜片端、115远镜片端、磁瓦120、轴承130、定子200、骨架210、磁轭220、绕组线圈230、限位装置300、限位销310、端盖320、波纹式弹簧321、塑料减震环330、反馈装置400、反馈装置运动部410、圆盘形角度传感器411、传感器座412、反馈装置静止部420、读数头421和读数头座422、尾部壳体500。
具体实施方式
为了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，以下结合实施例及附图对本发明一种振镜电机作具体阐述。
<实施例>
图1是本实施例中振镜电机的立体结构示意图，图2是本实施例中振镜电机的剖视图，图3是本施例中振镜电机的展开示意图。
如图1-3所示，振镜电机1000主要包括：转子100、定子200、限位装置300、反馈装置400。
图4是本发明的实施例中转轴的结构示意图。
如图3、图4所示，转子100包括转轴110、磁瓦120及轴承130，转轴110由高导磁性轴部111与其两侧的非磁性轴伸112构成，四块磁瓦120均匀粘附于转轴高导磁性轴部111，四块磁瓦120按磁极方向的不同交替摆放呈圆柱形,轴承130分布于磁瓦120两侧。
近镜片端114的轴承130与端盖320间设计有波纹式弹簧321和调隙垫片，波纹式弹簧321紧靠轴承130的外圈，用于消除轴向间隙，选用不同厚度的调隙垫片可调节波纹式弹簧321的压缩程度，从而使转轴110在轴向上保持合适预紧力。转轴110的近镜片端114设有一台肩113，且肩113与轴承130的内圈紧靠，用于轴承130的定位。
定子200包括骨架210、磁轭220、绕组线圈230，骨架210套设在转子100上，绕组线圈230设置在骨架210上，骨架210上设有突起，磁轭220壁上设计有通孔，用于与突起配合，以保证转轴110、绕组线圈230以及磁轭220具有确定的初始安装位置。
图5是本发明的实施例中振镜电机的局部放大图。
如图3、图5所示，限位装置300设置于近镜片端114，包括限位销310、端盖320以及塑料减震环330，用于限制转轴110在一定范围内进行摆动且塑料减震环330可减缓限位销310撞击限位槽的凹槽壁，保护该限位装置300。本部分使用的端盖为带有限位槽的端盖。
反馈装置400，包括反馈装置运动部410和反馈装置静止部420。反馈装置运动部410安装固定于转轴110的远镜片端115，反馈装置运动部410包括圆盘形角度传感器411和传感器座412，并由螺钉紧固在转轴110的远镜片端115，圆盘形角度传感器411的轴线与转轴110的轴线重合。反馈装置静止部420包括读数头421和读数头座422，该读数头421与圆盘形角度传感器411保持0.8mm间隙，反馈装置静止部420与尾部壳体500固定连接，用于配合反馈装置运动部410产生角度检测信号。该反馈装置400采用圆光栅编码盘或模拟式光电池式传感器。反馈装置400产生高灵敏的转子100转角电信号与外部的振镜电机控制器配合产生相应的控制电流使振镜电机1000产生精确、快速的摆动，振镜电机1000的近镜片端114可以安装光学镜片从而实现光束的往复扫描运动。
图6是本实施例中振镜电机的部分工作原理示意图。
如图6所示，转轴110的高导磁性轴部111、交替摆放的磁瓦120及磁轭220共同在振镜电机1000内部的转轴110径向形成高强磁路，当骨架210上的绕组线圈230通以某一方向电流时，(图中
Figure BDA0003111846860000051
代表这时电流流入纸面，“⊙”代表电流流出纸面)会使转轴110产生旋转力矩，磁瓦120的交替摆放，使绕组线圈230产生旋转力矩方向相同，从而使转轴110快速旋转。
实施例的作用与效果
根据本实施例所提供的振镜电机，当满足一定规律的控制电流流过振镜电机上的绕线线圈时，转子会产生相应的运动摆角，进一步带动外部光学器件产生运动，从而达到实现光学扫描的目的。因为该振镜电机在转轴安装有圆光栅编码盘或模拟式光电池式传感器作为反馈装置与转轴同步转动，而该类反馈装置具有抗干扰性强和分辨率高特点，所以可以实现振镜电机的高精度的闭环控制，并且性能稳定。又因为限位装置中设置有减震环，所以可以降低转子在高速运转时得超程冲击，从而有效提高振镜电机的稳定性和使用寿命。
进一步地，转轴近镜片端设有一台肩，可以定位轴承。
进一步地，近镜片端的轴承与端盖间设计有波纹式弹簧和调隙垫片，可以有效消除轴向间隙且使转轴在轴向保持合适预紧力
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种振镜电机，其特征在于，包括：
转子，包括转轴、磁瓦及轴承，所述转轴由高导磁性轴部与其两侧的非磁性轴伸构成，四块所述磁瓦均匀粘附于所述转轴高导磁性轴部，四块所述磁瓦交替摆放呈圆柱形,所述轴承分布于所述磁瓦两侧；
定子，包括骨架、磁轭、绕组线圈，所述绕组线圈设置在所述骨架上，所述骨架套设在所述转子上，所述骨架上设有突起，所述磁轭壁上设计有通孔，用于与所述突起配合，以保证所述转轴、所述绕组线圈以及所述磁轭具有确定的初始安装位置；
限位装置，设置于近镜片端，包括限位销、端盖、塑料减震环，用于限制所述转轴在一定范围内进行摆动；
反馈装置，包括反馈装置运动部和反馈装置静止部，所述反馈装置运动部安装固定于所述转轴的远镜片端，所述反馈装置运动部包括圆盘形角度传感器和传感器座，所述圆盘形角度传感器的轴线与所述转轴的轴线重合，所述反馈装置静止部包括读数头和读数头座，所述反馈装置静止部与尾部壳体固定连接，用于配合所述反馈装置运动部产生角度检测信号，
其中，所述反馈装置为圆光栅编码盘或模拟式光电池式传感器。
2.根据权利要求1所述的振镜电机，其特征在于：
其中，所述转轴的近镜片端设有一台肩，所述肩与所述轴承的内圈紧靠，用于所述轴承的定位。
3.根据权利要求1所述的振镜电机，其特征在于：
其中，近镜片端的所述轴承与端盖间设计有波纹式弹簧和调隙垫片，所述波纹式弹簧紧靠所述轴承的外圈，用于消除轴向间隙，所述调隙垫片用于调节所述波纹式弹簧的压缩程度，从而使所述转轴在轴向保持合适预紧力。
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