CN218135680U - 一种光学音圈电机调焦模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学音圈电机调焦模组，其技术方案要点是包括有安装底板和镜筒固定座，安装底板上设有音圈电机和磁栅尺感应装置，音圈电机包括有磁体部件和线圈部件，磁栅尺感应装置包括有磁栅尺读数头和磁栅基尺，磁栅尺读数头能够通过磁栅基尺将检测到镜筒固定座的运动位置；安装底板上设有滑轨，镜筒固定座上设有滑座，滑轨两侧均开设有导向槽，滑座上开设有用于供滑轨嵌入的嵌槽，嵌槽内沿其宽度两侧的内侧壁上均开设有滑槽，导向槽与滑槽的横截面均成V字形结构设并且开口朝向对应设，导向槽与滑槽之间转动连接有滚珠，滚珠抵接于滑槽与导向槽内，滑座上于两滑槽的开口处均设有保持架。组装更简易，控制方式更直接，稳定性强成本低。

Description

一种光学音圈电机调焦模组

技术领域

本实用新型涉及激光设备技术领域，更具体地说，它涉及一种光学音圈电机调焦模组。

背景技术

随着激光切割技术因其具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐取代于传统的金属切割工艺设备。近年来，随着激光在金属切割领域的应用日渐成熟，整个金属加工行业对激光切割机的需要也是越来越强烈，作为激光切割机的重要组成部件，激光切割头的技术发展也经历了多翻革新，由于激光聚焦的特性决定了激光切割不同厚度材料时，焦点位置需要进行不断的调整，才可以获得一个良好的切割效果，因此焦距调整的过程是激光加工中一个必须的且非常频繁操作的过程，其技术也在不断的改进和升降。

而现有激光切割机采用的传统控制模块控制电路中，需要大量的FFC/FPC软排线进行链接，故障率高，还需要加工更多机械工件，同时需要消耗大量时间进行机械组件拼装，对组装人员的技能要求高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种光学音圈电机调焦模组，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种光学音圈电机调焦模组，包括有安装底板和纵向滑移连接在安装底板上的镜筒固定座，所述安装底板上设置有能够带动镜筒固定座在安装底板上纵向往复滑移的音圈电机、和与音圈电机耦接的磁栅尺感应装置，所述音圈电机包括有可拆卸固定连接在安装底板上的筒状的磁体部件、和设置在磁体部件内的柱状的线圈部件，所述线圈部件在磁体部件内的轴向滑移方向与镜筒固定座在安装底板上的纵向滑移方向保持一致，所述线圈部件从磁体部件向外延伸的一端与镜筒固定座连接设置；所述磁栅尺感应装置包括有设置在安装底板上的磁栅尺读数头、和设置在镜筒固定座上的磁栅基尺，磁栅尺读数头能够通过磁栅基尺将检测到镜筒固定座的运动位置；

所述安装底板上可拆卸固定连接有滑轨，所述镜筒固定座上可拆卸固定连接有能够与滑轨滑移连接的滑座，所述滑轨的长度方向与镜筒固定座在安装底板上的滑移方向保持一致，所述滑轨的宽度两侧壁上均开设有导向槽，所述滑座上开设有用于供滑轨嵌入的嵌槽，所述滑座沿其长度方向的横截面成凹字形结构设置，所述嵌槽贯穿滑座长度方向的两端设置，所述嵌槽内沿其宽度两侧的内侧壁上均开设有滑槽，所述导向槽与滑槽的横截面均成V字形结构设置，并且导向槽与滑槽的开口朝向对应设置，所述导向槽与滑槽之间转动连接有滚珠，所述滚珠抵接于滑槽与导向槽内，所述滑座上于两滑槽的开口处均设置有用于限制滚珠滑脱的保持架。

本实用新型进一步设置为：所述滚珠上径向贯穿设置有穿孔，所述保持架包括有设置在滑座上的安装部、和能够穿过穿孔的轴部，所述安装部设置有两个并且分别位于滑槽宽度两侧，所述轴部连接于两安装部之间。

本实用新型进一步设置为：所述安装底板上滑移连接有用于供镜筒固定座安装的安装滑板，所述滑座和镜筒固定座分别设置在安装滑板厚度方向的两侧，所述安装滑板宽度方向一侧设置有用于与线圈部件连接的连接臂，所述安装滑板宽度方向的另一侧设置有用于供磁栅基尺安置的安装块，所述安装块与安装滑板成L字形结构设置。

本实用新型进一步设置为：所述安装滑板与镜筒固定座分体设置，并且安装滑板与镜筒固定座可拆卸固定连接设置。

本实用新型进一步设置为：所述安装块上开设有用于供磁栅基尺嵌入的安装台阶，所述安装台阶包括有用于供磁栅基尺安装的安装面、和用于供磁栅基尺一侧抵接的抵接面，所述安装面与抵接面成垂直结构设置，所述安装底板上设置有用于推送磁栅尺读数头靠近抵接面的弹性垫圈。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：使用时，机床给音圈电机驱动一个模拟量信号(0-10V)，音圈电机开始运动，磁栅尺检测到运动位置，当位置到达时电机锁定在模拟量需要到达的位置，此时由于镜筒固定座位置发生变化，光源也会发生改变，使其需要的焦点到达机床软件给出指令的位置。因此，磁栅尺感应装置能够配合音圈电机准确调节镜筒固定座的位置；并且，传统控制电路需要大量的FFC/FPC软排线进行耦接，需要花大量时间进行机械加工件拼装，故障率高，现在这套组件需要加工的工件少，组装更简易，控制方式更直接，稳定性强成本低，对人员组装调试会更简易。

附图说明

图1为一种光学音圈电机调焦模组的立体结构示意图；

图2为一种光学音圈电机调焦模组的俯视图；

图3为滑轨与滑座于配合状态下的剖视图。

附图标记：1、安装底板；11、滑轨；111、导向槽；12、滑座；121、嵌槽；122、滑槽；13、安装滑板；131、连接臂；132、安装块；133、安装台阶；1331、安装面；1332、抵接面；14、滚珠；141、穿孔；15、保持架；151、安装部；152、轴部；16、弹性垫圈；2、镜筒固定座；3、音圈电机；31、磁体部件；32、线圈部件；4、磁栅尺感应装置；41、磁栅尺读数头；42、磁栅基尺。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

参照图1-3所示，一种光学音圈电机3调焦模组，包括有安装底板1和纵向滑移连接在安装底板1上的镜筒固定座2，安装底板1可被固定安装在激光头上，调焦镜体安装在镜筒固定座2上；安装底板1上设置有能够带动镜筒固定座2在安装底板1上纵向往复滑移的音圈电机3、和与音圈电机3耦接的磁栅尺感应装置4，音圈电机3包括有可拆卸固定连接在安装底板1上的筒状的磁体部件31、和设置在磁体部件31内的柱状的线圈部件32，线圈部件32在磁体部件31内的轴向滑移方向与镜筒固定座2在安装底板1上的纵向滑移方向保持一致，线圈部件32从磁体部件31向外延伸的一端与镜筒固定座2连接设置；而镜筒固定座2通过音圈电机3的上下运动来控制镜片焦点位置，音圈电机3的运动是通过外接的驱动控制。其中音圈电机3为公知技术，可采用通常设计，其具有结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性。

磁栅尺感应装置4包括有设置在安装底板1上的磁栅尺读数头41、和设置在镜筒固定座2上的磁栅基尺42，磁栅尺读数头41能够通过磁栅基尺42将检测到镜筒固定座2的运动位置；其中磁栅尺为公知技术，可采用通常设计，其具有耐用度强，对自然环境规定不高等特性。

安装底板1上可拆卸固定连接有滑轨11，镜筒固定座2上可拆卸固定连接有能够与滑轨11滑移连接的滑座12，滑轨11的长度方向与镜筒固定座2在安装底板1上的滑移方向保持一致，滑轨11的宽度两侧壁上均开设有导向槽111，滑座12上开设有用于供滑轨11嵌入的嵌槽121，滑座12沿其长度方向的横截面成凹字形结构设置，嵌槽121贯穿滑座12长度方向的两端设置，嵌槽121内沿其宽度两侧的内侧壁上均开设有滑槽122，导向槽111与滑槽122的横截面均成V字形结构设置，并且导向槽111与滑槽122的开口朝向对应设置，导向槽111与滑槽122之间转动连接有滚珠14，滚珠14抵接于滑槽122与导向槽111内，滑座12上于两滑槽122的开口处均设置有用于限制滚珠14滑脱的保持架15。滑座12通过滚珠14在滑轨11上滚动滑移，使得滑座12能够在滑轨11上纵向往复滑移，并且有效降低了两者之间的摩擦力，从而大大提高了镜筒固定座2在安装底板1上滑移时的灵活程度；并且滚珠14抵接在导向槽111与滑槽122内能够有效避免滑座12于滑轨11上滑脱，有利于进一步提高滑座12与滑轨11的工作稳定程度。

使用时，机床给音圈电机驱动一个模拟量信号(0-10V)，音圈电机3开始运动，磁栅尺检测到运动位置，当位置到达时电机锁定在模拟量需要到达的位置，此时由于镜筒固定座2位置发生变化，光源也会发生改变，使其需要的焦点到达机床软件给出指令的位置。因此，磁栅尺感应装置4能够配合音圈电机3准确调节镜筒固定座2的位置；并且，传统控制电路需要大量的FFC/FPC软排线进行耦接，需要花大量时间进行机械加工件拼装，故障率高，现在这套组件需要加工的工件少，组装更简易，控制方式更直接，稳定性强成本低，对人员组装调试会更简易。

滚珠14上径向贯穿设置有穿孔141，保持架15包括有设置在滑座12上的安装部151、和能够穿过穿孔141的轴部152，安装部151设置有两个并且分别位于滑槽122宽度两侧，轴部152连接于两安装部151之间。轴部152可成杆状结构设置，通过穿过穿孔141使得滚珠14能够在轴部152上转动，而安装部151可成片状结构设置并可通过螺钉与滑座12可拆卸固定连接，并且一安装部151可与轴部152一端一体设置，而轴部152的另一端在穿过穿孔141后可与另一安装部151焊接固定，方便实现通过保持架15将滚珠14设置在滑槽122内，该结构简单易实施，并且对保持架15的加工精度和装配精度都不高，对人员组装调试会更简易。

安装底板1上滑移连接有用于供镜筒固定座2安装的安装滑板13，滑座12和镜筒固定座2分别设置在安装滑板13厚度方向的两侧，安装滑板13宽度方向一侧设置有用于与线圈部件32连接的连接臂131，安装滑板13宽度方向的另一侧设置有用于供磁栅基尺42安置的安装块132，安装块132与安装滑板13成L字形结构设置。该设计布局合理，大大提高了调焦模组的结构紧凑程度，从而有利于减小其体积进而方便安置。安装块132可与安装滑板13一体设置，并且安装块132可在安装滑板13上向滑座12一侧弯折，既充分利用了安装滑板13与安装底板1之间的间隙，也使得磁栅基尺42和滑座12能够分别抵接在安装块132的相对两侧，能够实现对各个部件的限位，从而有利于进一步提高调焦模组的使用稳定程度。

安装滑板13与镜筒固定座2分体设置，并且能够通过螺钉实现安装滑板13与镜筒固定座2的可拆卸固定连接，该结构有利于人员组装调试。

安装块132上开设有用于供磁栅基尺42嵌入的安装台阶133，安装台阶133包括有用于供磁栅基尺42安装的安装面1331、和用于供磁栅基尺42一侧抵接的抵接面1332，安装面1331与抵接面1332成垂直结构设置，安装底板1上设置有用于推送磁栅尺读数头41靠近抵接面1332的弹性垫圈16。磁栅的一个重要特点是磁栅尺与磁头处于接触式的工作状态。磁栅的工作原理是磁电转换，为保证磁头有稳定的输出信号幅度，考虑到空气的磁阻很大，故磁栅尺与磁头之间不允许存在较大和可变的间隙，最好是接触式的。为此带型磁栅在工作时磁头是压入于磁带上的，这样即使带面有些不平整，磁头与磁带也能良好的接触。线型磁栅的磁栅尺和磁头之间约有0.01mm的间隙，由于装配和调整不可能达到理想状态，故实际上线型磁栅也处于准接触式的工作状态。而弹性垫圈16的设置能够配合安装台阶133使得磁栅尺读数头41能够始终与磁栅基尺42保持良好的接触状态，从而大大提高了磁栅尺感应装置4的使用稳定程度和精确性。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种光学音圈电机(3)调焦模组，包括有安装底板(1)和纵向滑移连接在安装底板(1)上的镜筒固定座(2)，其特征是：所述安装底板(1)上设置有能够带动镜筒固定座(2)在安装底板(1)上纵向往复滑移的音圈电机(3)、和与音圈电机(3)耦接的磁栅尺感应装置(4)，所述音圈电机(3)包括有可拆卸固定连接在安装底板(1)上的筒状的磁体部件(31)、和设置在磁体部件(31)内的柱状的线圈部件(32)，所述线圈部件(32)在磁体部件(31)内的轴向滑移方向与镜筒固定座(2)在安装底板(1)上的纵向滑移方向保持一致，所述线圈部件(32)从磁体部件(31)向外延伸的一端与镜筒固定座(2)连接设置；所述磁栅尺感应装置(4)包括有设置在安装底板(1)上的磁栅尺读数头(41)、和设置在镜筒固定座(2)上的磁栅基尺(42)，磁栅尺读数头(41)能够通过磁栅基尺(42)将检测到镜筒固定座(2)的运动位置；

所述安装底板(1)上可拆卸固定连接有滑轨(11)，所述镜筒固定座(2)上可拆卸固定连接有能够与滑轨(11)滑移连接的滑座(12)，所述滑轨(11)的长度方向与镜筒固定座(2)在安装底板(1)上的滑移方向保持一致，所述滑轨(11)的宽度两侧壁上均开设有导向槽(111)，所述滑座(12)上开设有用于供滑轨(11)嵌入的嵌槽(121)，所述滑座(12)沿其长度方向的横截面成凹字形结构设置，所述嵌槽(121)贯穿滑座(12)长度方向的两端设置，所述嵌槽(121)内沿其宽度两侧的内侧壁上均开设有滑槽(122)，所述导向槽(111)与滑槽(122)的横截面均成V字形结构设置，并且导向槽(111)与滑槽(122)的开口朝向对应设置，所述导向槽(111)与滑槽(122)之间转动连接有滚珠(14)，所述滚珠(14)抵接于滑槽(122)与导向槽(111)内，所述滑座(12)上于两滑槽(122)的开口处均设置有用于限制滚珠(14)滑脱的保持架(15)。

2.根据权利要求1所述的一种光学音圈电机(3)调焦模组，其特征是：所述滚珠(14)上径向贯穿设置有穿孔(141)，所述保持架(15)包括有设置在滑座(12)上的安装部(151)、和能够穿过穿孔(141)的轴部(152)，所述安装部(151)设置有两个并且分别位于滑槽(122)宽度两侧，所述轴部(152)连接于两安装部(151)之间。

3.根据权利要求1所述的一种光学音圈电机(3)调焦模组，其特征是：所述安装底板(1)上滑移连接有用于供镜筒固定座(2)安装的安装滑板(13)，所述滑座(12)和镜筒固定座(2)分别设置在安装滑板(13)厚度方向的两侧，所述安装滑板(13)宽度方向一侧设置有用于与线圈部件(32)连接的连接臂(131)，所述安装滑板(13)宽度方向的另一侧设置有用于供磁栅基尺(42)安置的安装块(132)，所述安装块(132)与安装滑板(13)成L字形结构设置。

4.根据权利要求3所述的一种光学音圈电机(3)调焦模组，其特征是：所述安装滑板(13)与镜筒固定座(2)分体设置，并且安装滑板(13)与镜筒固定座(2)可拆卸固定连接设置。

5.根据权利要求3所述的一种光学音圈电机(3)调焦模组，其特征是：所述安装块(132)上开设有用于供磁栅基尺(42)嵌入的安装台阶(133)，所述安装台阶(133)包括有用于供磁栅基尺(42)安装的安装面(1331)、和用于供磁栅基尺(42)一侧抵接的抵接面(1332)，所述安装面(1331)与抵接面(1332)成垂直结构设置，所述安装底板(1)上设置有用于推送磁栅尺读数头(41)靠近抵接面(1332)的弹性垫圈(16)。

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