CN203765164U - 光束变焦装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光束变焦装置，包括定子、动子及位置检测器，所述定子包括导磁柱、永磁环、导磁环和动子限位筒，所述导磁柱包括定位盘和柱体，所述永磁环夹设于所述定位盘和所述导磁环之间且包围所述柱体，所述柱体与所述永磁环之间形成一个环形磁隙，所述动子限位筒固定连接至所述导磁环，所述动子包括空心线圈、镜片支架及导向片，所述镜片支架用于固定扩束镜片，所述空心线圈在所述环形磁隙内轴向移动并带动所述扩束镜片移动，所述位置检测器固定于所述动子限位筒，所述导向片与所述位置检测器配合以检测所述扩束镜片的位置。本实用新型提供的光束变焦装置通过空心线圈与环形磁隙的配合实现了高速高精度的运动，体积小重量轻。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光光束变焦装置。
背景技术
目前，公知的激光光束变焦装置一般使用伺服电机驱动光学扩束镜片调整激光变焦。伺服电机工作时，利用轴承支撑的转子的旋转驱动光学扩束镜片移动，动态反应缓慢，定位精度较低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种往复直线运动的光束变焦装置，可以实现高速高精度运动。
为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供如下技术方案：
本实用新型提供一种光束变焦装置，所述光束变焦装置包括定子、动子及位置检测器，所述定子包括导磁柱、永磁环、导磁环和动子限位筒，所述导磁柱包括定位盘和柱体，所述柱体自所述定位盘的中心位置突出延伸，所述永磁环夹设于所述定位盘和所述导磁环之间且包围所述柱体，所述柱体与所述永磁环之间形成一个环形磁隙，所述动子限位筒固定连接至所述导磁环用于限位所述动子，所述动子包括空心线圈、镜片支架及导向片，所述镜片支架固定于所述空心线圈与所述导向片之间，所述空心线圈伸入所述环形磁隙，所述镜片支架用于固定扩束镜片，在通电状态下，所述空心线圈在所述环形磁隙内轴向移动并带动所述扩束镜片移动，所述位置检测器固定于所述动子限位筒，所述导向片与所述位置检测器配合以检测所述扩束镜片的位置。
其中，所述定子还包括磁隙定位环用于保证所述环形磁隙的尺寸均匀，所述定位盘、所述永磁环及所述导磁环安装在所述磁隙定位环内部且贴合于所述磁隙定位环的内表面。
其中，所述镜片支架包括安装筒和自所述安装筒的一端径向延伸的固定部，所述固定部用于固定所述空心线圈，所述安装筒内安装所述扩束镜片，所述导向片固定于所述安装筒的外表面。
其中，所述导向片包括一对第一导向片和一对第二导向片，四者均匀分布在所述安装筒的外表面且径向延伸，所述第一导向片设有通光孔，所述位置检测器为光电位置检测器，所述光电位置检测器与所述通光孔配合检测所述扩束镜片的位置，所述第二导向片设有缺口，所处缺口处用于安装弹性元件，以使所述第二导向片径向弹性伸张，从而使得所述第二导向片贴合至所述动子限位筒的内表面。
其中，所述第一导向片为不透光材料制成。
其中，所述固定部设有多个通气孔用于减少所述动子移动过程中产生的风阻。
其中，所述安装筒的外表面设有四个均匀分布的定位槽，所述定位槽用于所述第一导向片及所述第二导向片配合以定位所述第一导向片及所述第二导向片。
其中，所述动子限位筒的内表面光滑，以减少所述动子在移动的过程中产生的摩擦力。
其中，所述位置检测器设有收容槽，所述导向片伸入所述收容槽。
其中，所述光束变焦装置还包括压圈，所述压圈呈环形，且安装于所述动子限位筒的端部用于将所述位置检测器固定在所述动子限位筒内。
本实用新型提供的光束变焦装置通过空心线圈与环形磁隙的配合实现了高速高精度的运动，体积小重量轻。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的光束变焦装置的立体组装示意图。
图2是本实用新型提供的光束变焦装置的立体分解示意图。
图3是本实用新型提供的光束变焦装置的定子的立体分解示意图。
图4是本实用新型提供的光束变焦装置的动子的立体分解示意图。
图5是本实用新型提供的光束变焦装置的剖面示意图。
图6是使用本实用新型提供的光束变焦装置的光路上，激光穿过扩束镜片与聚焦镜片的示意图，其中虚线表示激光束。
图7是在图6的基础上，变焦后的激光穿过扩束镜片与聚焦镜片的示意图，其中虚线表示激光束。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1-图4，本实用新型提供一种光束变焦装置100，所述光束变焦装置100包括定子10、动子20及位置检测器30，所述定子10包括导磁柱12、永磁环14、导磁环16和动子限位筒18，所述导磁柱12包括定位盘122和柱体124，所述定位盘122呈圆盘形，所述柱体124呈圆柱形，且所述柱体124设有轴向延伸的中心孔，所述柱体124自所述定位盘122的中心位置突出延伸。所述永磁环14夹设于所述定位盘122和所述导磁环16之间且包围所述柱体124，所述永磁环14及导磁环16均呈环形柱状，永磁环14的外径与所述定位盘122的外径及所述导磁环16的外径均相同，永磁环14固定在导磁环16与定位盘122之间，三者层叠设置。所述柱体124与所述永磁环14之间形成一个环形磁隙(如图5所示)。所述动子限位筒18固定连接至所述导磁环16用于限位所述动子20，所述动子20安装在所述动子限位筒18的内部。所述动子20包括空心线圈22、镜片支架24及导向片26，所述镜片支架24固定于所述空心线圈22与所述导向片26之间，所述空心线圈22伸入所述环形磁隙，所述镜片支架24用于固定扩束镜片60，请参阅图6及图7，在通电状态下，所述空心线圈22在所述环形磁隙内轴向移动并带动所述扩束镜片60移动，所述位置检测器30固定于所述动子限位筒18，所述导向片26与所述位置检测器30配合以检测所述扩束镜片60的位置。一种实施方式中，所述光束变焦装置100应用于激光设备中，例如激光打标设备，光束变焦装置100与聚焦镜片共同设置在激光设备中的光路上，通过调节扩束镜片60的位置，改变扩束镜片60与聚焦镜片80之间的距离，改变激光投射的焦距。所述空心线圈22通过电线连接至激光设备的驱动电路，位置检测器30检测到动子20的位置，并传输信息至驱动电路，光束变焦装置100与驱动电路之间形成闭环控制。
本实用新型提供的光束变焦装置100的空心线圈22重量轻，体积中，通过空心线圈22与环形磁隙的配合实现了高速高精度的运动，体积小重量轻。
所述定子10还包括磁隙定位环19用于保证所述环形磁隙的尺寸均匀，也就是保证了环形磁隙在径向上的宽度是一致的，进而保证空心线圈22移动的稳定性，所述定位盘122、所述永磁环14及所述导磁环16安装在所述磁隙定位环19内部且贴合于所述磁隙定位环19的内表面。
所述镜片支架24包括安装筒242和自所述安装筒242的一端径向延伸的固定部244，所述固定部244用于固定所述空心线圈22，所述安装筒242内安装所述扩束镜片60，所述导向片26固定于所述安装筒242的外表面。
所述导向片26包括一对第一导向片262和一对第二导向片264，四者均匀分布在所述安装筒242的外表面且径向延伸，所述第一导向片262设有通光孔2622，所述位置检测器30为光电位置检测器30，所述光电位置检测器30与所述通光孔2622配合检测所述扩束镜片60的位置，所述第二导向片264设有缺口2642，所处缺口2642处用于安装弹性元件28，以使所述第二导向片264径向弹性伸张，从而使得所述第二导向片264贴合至所述动子限位筒18的内表面。从而消除了径向间隙，使得动子20在轴向滑动时无径向跳动。
所述第一导向片262为不透光材料制成，且为轻质材料。
所述固定部244设有多个通气孔2442用于减少所述动子20移动过程中产生的风阻。所述固定部244呈圆环形，多个通气孔2442均匀分布在同一圆周上。
所述安装筒242的外表面设有四个均匀分布的定位槽2422，所述定位槽2422轴向延伸，所述定位槽2422用于所述第一导向片262及所述第二导向片264配合以定位所述第一导向片262及所述第二导向片264。
所述动子限位筒18的内表面光滑，以减少所述动子20在移动的过程中产生的摩擦力。
所述位置检测器30设有收容槽32，所述收容槽32轴向延伸，所述导向片26伸入所述收容槽32。
所述光束变焦装置100还包括压圈40，所述压圈40呈环形，且安装于所述动子限位筒18的端部用于将所述位置检测器30固定在所述动子限位筒18内。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光束变焦装置，其特征在于，所述光束变焦装置包括定子、动子及位置检测器，所述定子包括导磁柱、永磁环、导磁环和动子限位筒，所述导磁柱包括定位盘和柱体，所述柱体自所述定位盘的中心位置突出延伸，所述永磁环夹设于所述定位盘和所述导磁环之间且包围所述柱体，所述柱体与所述永磁环之间形成一个环形磁隙，所述动子限位筒固定连接至所述导磁环用于限位所述动子，所述动子包括空心线圈、镜片支架及导向片，所述镜片支架固定于所述空心线圈与所述导向片之间，所述空心线圈伸入所述环形磁隙，所述镜片支架用于固定扩束镜片，在通电状态下，所述空心线圈在所述环形磁隙内轴向移动并带动所述扩束镜片移动，所述位置检测器固定于所述动子限位筒，所述导向片与所述位置检测器配合以检测所述扩束镜片的位置。
2.如权利要求1所述的光束变焦装置，其特征在于，所述定子还包括磁隙定位环用于保证所述环形磁隙的尺寸均匀，所述定位盘、所述永磁环及所述导磁环安装在所述磁隙定位环内部且贴合于所述磁隙定位环的内表面。
3.如权利要求1所述的光束变焦装置，其特征在于，所述镜片支架包括安装筒和自所述安装筒的一端径向延伸的固定部，所述固定部用于固定所述空心线圈，所述安装筒内安装所述扩束镜片，所述导向片固定于所述安装筒的外表面。
4.如权利要求3所述的光束变焦装置，其特征在于，所述导向片包括一对第一导向片和一对第二导向片，四者均匀分布在所述安装筒的外表面且径向延伸，所述第一导向片设有通光孔，所述位置检测器为光电位置检测器，所述光电位置检测器与所述通光孔配合检测所述扩束镜片的位置，所述第二导向片设有缺口，所处缺口处用于安装弹性元件，以使所述第二导向片径向弹性伸张，从而使得所述第二导向片贴合至所述动子限位筒的内表面。
5.如权利要求4所述的光束变焦装置，其特征在于，所述第一导向片为不透光材料制成。
6.如权利要求3所述的光束变焦装置，其特征在于，所述固定部设有多个通气孔用于减少所述动子移动过程中产生的风阻。
7.如权利要求4所述的光束变焦装置，其特征在于，所述安装筒的外表面设有四个均匀分布的定位槽，所述定位槽用于所述第一导向片及所述第二导向 片配合以定位所述第一导向片及所述第二导向片。
8.如权利要求1所述的光束变焦装置，其特征在于，所述动子限位筒的内表面光滑，以减少所述动子在移动的过程中产生的摩擦力。
9.如权利要求1所述的光束变焦装置，其特征在于，所述位置检测器设有收容槽，所述导向片伸入所述收容槽。
10.如权利要求1至9任意一项权利要求所述的光束变焦装置，其特征在于，所述光束变焦装置还包括压圈，所述压圈呈环形，且安装于所述动子限位筒的端部用于将所述位置检测器固定在所述动子限位筒内。
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| CN111702325A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-25 | 北京欧普蓝激光科技有限公司 | 一种激光旋摆切割头调光装置及调整方法 |
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