CN213497138U - 一种振镜驱动装置及激光加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于振镜技术领域，涉及一种振镜驱动装置及激光加工系统，该振镜驱动装置包括安装座、振镜电机、凸轮和移动装置；凸轮与振镜电机的输出轴连接；移动装置包括第一导向件、第二导向件、滚动组件和固定件，固定件用于安装振镜片；第一导向件和第二导向件并列设置于安装座上，固定件位于第一导向件和第二导向件之间，凸轮带动固定件沿第一导向件和第二导向件往复直线移动；固定件与滚动组件连接、并通过滚动组件与第一导向件、第二导向件滚动配合。该振镜驱动装置及激光加工系统提供的技术方案能减小振镜电机的负载，避免固定件在相对第一导向件、第二导向件移动时产生的磨损，以及提高固定件的运动稳定性，从而使整个运动系统的刚性提升。

Description

一种振镜驱动装置及激光加工系统

技术领域

本实用新型涉及振镜技术领域，尤其涉及一种振镜驱动装置及激光加工系统。

背景技术

在采用激光加工系统对产品进行加工时，通常需要使用振镜驱动装置驱动振镜片在小范围内直线往复移动，以实现自动对焦。现有的振镜驱动装置一般由振镜电机的摆动通过凸轮来带动镜座和滑块在直线导轨上往复移动。该结构存在如下缺点：1.直线导轨运动刚性差，结构件质量大，对振镜电机负载较大；2.直线导轨中的滑块在导轨运动过程中，存在一定的间隙，无法提升整个结构的刚性，导致系统在运行过程中，无法达到高响应速度目的；3.由于电机与滑块之间是刚性连接，滑块来回运动时会对电机产生冲击，使电机性能下降；4.普通滑块与导轨式运动结构，在长时间高速往复运动中，容易产生磨损，导致系统运行性能下降，甚至损坏。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于解决现有振镜驱动装置的振镜电机负载较大、结构刚性较差、容易产生磨损导致系统运行性能下降的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种振镜驱动装置，采用了如下所述的技术方案：

该振镜驱动装置包括：安装座、振镜电机、凸轮和移动装置；

所述凸轮与所述振镜电机的输出轴连接；

所述移动装置包括第一导向件、第二导向件、滚动组件和固定件，所述固定件用于安装振镜片；所述第一导向件和所述第二导向件并列设置于所述安装座上，所述固定件位于所述第一导向件和所述第二导向件之间，所述凸轮带动所述固定件沿所述第一导向件和所述第二导向件往复直线移动；所述固定件与所述滚动组件连接、并通过所述滚动组件与所述第一导向件、所述第二导向件滚动配合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述振镜驱动装置还包括压紧组件；

所述压紧组件包括伸缩装置和压块，所述伸缩装置设置于所述安装座上，所述第二导向件与所述压块连接，所述伸缩装置的末端抵顶于所述压块并带动所述压块进行伸缩运动以向所述第一导向件的方向对所述第二导向件进行挤压。

作为上述技术方案的进一步改进，所述伸缩装置包括连接件和弹性件，所述弹性件通过所述连接件与所述安装座连接，且所述弹性件的末端抵顶于所述压块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接件上开设有腰形孔，且所述腰形孔的长度方向与所述弹性件的弹性伸缩方向相同；所述安装座对应所述连接件的位置开设有螺纹孔，所述连接件通过紧固件依次穿过所述腰形孔、所述螺纹孔后锁固于所述安装座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述振镜驱动装置还包括支撑组件；

所述支撑组件包括安装块和安装轴；于所述滚动组件和所述压紧组件之间的位置，所述安装块设置于所述安装座上；所述安装块沿所述第二导向件长度方向开设有安装槽；所述安装轴容置于所述安装槽上，所述安装轴与所述第二导向件配合共同对所述压块进行承载。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滚动组件包括至少一个第一滚体组和至少一个第二滚体组，于所述固定件的移动方向上，所述第一滚体组和所述第二滚体组分别设置于所述固定件的相对两侧；所述第一滚体组与所述第一导向件滚动配合，所述第二滚体组与所述第二导向件滚动配合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一滚体组包括两个第一滚体，两个所述第一滚体均设置于所述固定件上，各所述第一滚体的滚动面均与所述第一导向件相切，且两个所述第一滚体在空间上不相平行；

所述第二滚体组包括两个第二滚体，两个所述第二滚体均设置于所述固定件上，各所述第二滚体的滚动面均与所述第二导向件相切，且两个所述第二滚体在空间上不相平行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述两个第一滚体在空间上互相垂直；所述两个第二滚体在空间上互相垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述振镜驱动装置还包括第一限位件和第二限位件，于所述固定件的移动方向上，所述第一限位件和所述第二限位件分别设置于所述安装座的两端。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供了一种激光加工系统，采用如下所述的技术方案：所述激光加工系统包括上述的振镜驱动装置。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的振镜驱动装置及激光加工系统主要有以下有益效果：

该振镜驱动装置通过将固定件夹设于第一导向件和第二导向件之间，且固定件通过滚动组件与第一导向件、第二导向件滚动配合，因此凸轮旋转进而带动固定件在第一导向件和所述第二导向件滚动以进行往复直线移动，滚动的移动方式阻力更小，可以减小振镜电机的负载，且能够避免固定件在相对第一导向件、第二导向件移动时产生的磨损，此外，将固定件夹设于第一导向件和第二导向件之间，能够使滚动组件与第一导向件、第二导向件接触紧密，提高固定件的运动稳定性，从而使整个运动系统的刚性提升，且能有效地提升系统的响应速度。总之，该振镜驱动装置具有结构简单、运行稳定性好、负载重量轻、刚性强度好、响应速度快的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。其中：

图1是本实用新型一个实施例中振镜驱动装置的立体结构示意图。

附图中的标号如下：

100、振镜驱动装置；200、振镜座；

1、安装座；11、容纳槽；2、振镜电机；3、移动装置；31、第一导向件；32、第二导向件；33、滚动组件；331、第一滚体组；3311、第一滚体；332、第二滚体组；3321、第二滚体；34、固定件；4、压紧组件；41、伸缩装置；411、连接件；4111、腰形孔；412、弹性件；42、压块；5、支撑组件；51、安装块；52、安装轴；6、第一限位件；7、第二限位件。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

需说明的是，如图1所示，该振镜驱动装置100主要用于对振镜片进行驱动以在直线轨迹上往复移动或在弧线轨迹上往复摆动，具体在本实施例中，该振镜驱动装置100主要用于对振镜片进行驱动以在直线轨迹上往复移动，以对激光发生器发生的激光束进行调焦。

本实用新型实施例提供一种振镜驱动装置100，如图1所示，该振镜驱动装置100包括安装座1、振镜电机2、凸轮(图未示)和移动装置3。具体在本实施例中，安装座1的一侧面开设有容纳槽11，凸轮和移动装置3均容纳于安装座1的容纳槽11中，振镜电机2安装于安装座1的顶端，振镜电机2的输出轴伸入安装座1的容纳槽11中与凸轮连接。移动装置3包括第一导向件31、第二导向件32、滚动组件33和固定件34，固定件34用于安装振镜片，其中振镜片通过振镜座200安装于固定件34上；第一导向件31和第二导向件32并列设置于安装座1上，且第一导向件31和第二导向件32之间存在间隙，固定件34位于第一导向件31和第二导向件32之间，凸轮带动固定件34沿第一导向件31和第二导向件32往复直线移动，从而带动安装于固定件34上的振镜片往复直线移动，以对激光束进行调焦；固定件34与滚动组件33连接、并通过滚动组件33与第一导向件31、第二导向件32滚动配合；需要说明的是，在本实施例中，第一导向件31和第二导向件32均为杆状体，便于与滚动组件33形成滚动配合。

可以理解地，该振镜驱动装置100的工作原理大致如下：该振镜驱动装置100通过振镜电机2带动凸轮旋转，由于固定件34夹设于第一导向件31和第二导向件32之间，且固定件34通过滚动组件33与第一导向件31、第二导向件32滚动配合，因此凸轮旋转进而带动固定件34在第一导向件31和第二导向件32滚动以进行往复直线移动，滚动的移动方式阻力更小，可以减小振镜电机2的负载，且能够避免固定件34在相对第一导向件31、第二导向件32移动时产生的磨损，此外，将固定件34夹设于第一导向件31和第二导向件32之间，能够使滚动组件33与第一导向件31、第二导向件32接触紧密，提高固定件34的运动稳定性，从而使整个运动系统的刚性提升。

综上，相比现有技术，该振镜驱动装置100至少具有以下有益效果：该振镜驱动装置100能够使固定件34通过滚动的移动方式在第一导向件31和第二导向件32滚动进行往复直线移动以带动振镜运动，因此能够减小振镜电机2的负载，且能够避免固定件34在相对第一导向件31、第二导向件32移动时产生的磨损，此外，将固定件34夹设于第一导向件31和第二导向件32之间，能够使滚动组件33与第一导向件31、第二导向件32接触紧密，提高固定件34的运动稳定性，从而使整个运动系统的刚性提升，且能有效地提升系统的响应速度。总之，该振镜驱动装置100具有结构简单、运行稳定性好、负载重量轻、刚性强度好、响应速度快的特点。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在一个实施例中，如图1所示，振镜驱动装置100还包括压紧组件4；压紧组件4包括伸缩装置41和压块42，伸缩装置41设置于安装座1上，第二导向件32与压块42连接，伸缩装置41的末端抵顶于压块42并带动压块42进行伸缩运动以向第一导向件31的方向对第二导向件32进行挤压。可以理解地，通过设置压紧组件4，压紧组件4的伸缩装置41对压块42以及第二导向件32进行压紧，当伸缩装置41处于挤压状态时能够提高第二导向件32与滚动组件33的接触压力，以使第二导向件32、滚动组件33和第一导向件31之间紧密接触，从而进一步提高整体结构的刚性和系统运动的稳定性。

在一个实施例中，如图1所示，伸缩装置41包括连接件411和弹性件412，弹性件412通过连接件411与安装座1连接，且弹性件412的末端抵顶于压块42，具体的，在本实施例中，弹性件412的末端是指弹性件412的底端，弹性件412的顶端与连接件411连接，弹性件412的底端抵顶于压块42；弹性件412可以为弹簧，或者其他具有弹性性能的部件。可以理解地，通过设置弹性件412对压块42进行压紧，可以对第二导向件32形成弹性抵压，以使第二导向件32、滚动组件33和第一导向件31之间紧密接触。

在一个实施例中，如图1所示，连接件411上开设有腰形孔4111，且腰形孔4111的长度方向与弹性件412的弹性伸缩方向相同；安装座1对应连接件411的位置开设有螺纹孔，连接件411通过紧固件依次穿过腰形孔4111、螺纹孔后锁固于安装座1上。可以理解地，通过在连接件411上开设腰形孔4111，以使连接件411能够相对安装座1的位置进行调整，从而可以根据实际情况适应性调整弹性件412对压块42的作用力，以使第二导向件32和滚动组件33处于适宜的接触压力，保证压块42的顺畅移动，同时能够提升结构刚性和运动稳定性。

在一个实施例中，如图1所示，振镜驱动装置100还包括支撑组件5；支撑组件5包括安装块51和安装轴52；于滚动组件33和压紧组件4之间的位置，安装块51设置于安装座1上；安装块51沿第二导向件32的长度方向开设有的安装槽(图未示)，安装轴52容置于安装槽上，安装轴52与第二导向件32配合共同对压块42进行承载。可以理解地，通过安装轴52与第二导向件32配合共同将压块42承载于滚动组件33的上方，且使压块42在与第二导向件32连接的一侧能够通过伸缩装置41的作用下向下挤压以提高第二导向件32与滚动组件33的接触紧密性。

在一个实施例中，如图1所示，压块42对应于安装轴52的位置开设有与安装轴52相适应的第一容置槽(图未示)，在本实施例中，该第一容置槽的槽型为V形，以与安装轴52的形状相适应，安装轴52容置于压块42的第一容置槽中，安装轴52能够对压块42形成定位作用，避免压块42在伸缩装置41的作用下偏离安装轴52。

在一个实施例中，如图1所示，压块42对应于第二导向件32的位置开设有与第二导向件32相适应的第二容置槽(图未示)，以提高压块42与第二导向件32的接触面，使第二导向件32稳固连接于压块42上，具体在本实施例中，第二导向件32与压块42通过粘接的方式连接，当然，在其他实施例中，第二导向件32与压块42也可以通过其他合适的连接方式进行连接。

在一个实施例中，如图1所示，滚动组件33包括至少一个第一滚体组331和至少一个第二滚体组332；其中，第一滚体组331和第二滚体组332的数量根据固定件34的外形进行具体的设定，在此不作特别的限定。于固定件34的移动方向上，第一滚体组331和第二滚体组332分别设置于固定件34的相对两侧，第一滚体组331与第一导向件31滚动配合，第二滚体组332与第二导向件32滚动配合。可以理解地，第一滚体组331的滚动面相对第一导向件31进行滚动运动，第二滚体组332的滚动面相对第二导向件32进行滚动运动，第一滚体组331和第二滚体组332配合共同使固定件34能够沿第一导向件31和第二导向件32进行往复移动。需要说明的是，在本实施例中，该滚动组件33包括两个第一滚体组331和两个第二滚体组332，两个第一滚体组331和两个第二滚体组332分散设置于固定件34的四周。

在一个实施例中，如图1所示，第一滚体组331包括两个第一滚体3311，两个第一滚体3311均设置于固定件34上、各第一滚体3311的滚动面均与第一导向件31相切，且两个第一滚体3311在空间上不相平行。需要说明的是，在本实施例中，该第一滚体3311为深沟球轴承，深沟球轴承具有结构简单、使用方便的特点，且能够保证在第一导向件31上顺畅滚动的轴承，具体地，该深沟球轴承可以通过轴承套安装于固定件34上；当然在其他实施例中，该第一滚体3311也可以为滚针式轴承等合适的能够进行滚动的部件。此外，深沟球轴承和第一导向件31配合形成的运动附也可以采用直线轴承和第一导向件31配合形成的运动附进行替代。可以理解地，通过设置两个第一滚体3311，两个第一滚体3311的滚动面均与第一导向件31相切，以使两个第一滚体3311配合共同在第一导向件31上进行滚动运动，从而提高运行顺畅性以及运行稳定性。

优选地，两个第一滚体3311在空间上互相垂直，以使两个第一滚体3311与第一导向件31的形状相适应，且便于安装。

在一个实施例中，如图1所示，第二滚体组332包括两个第二滚体3321，两个第二滚体3321均设置于固定件34上、各第二滚体3321的滚动面均与第二导向件32相切，且两个第二滚体3321在空间上不相平行。需要说明的是，在本实施例中，该第二滚体3321为深沟球轴承，深沟球轴承具有结构简单、使用方便的特点，且能够保证在第二导向件32上顺畅滚动的轴承，具体地，该深沟球轴承可以通过轴承套安装于固定件34上；当然在其他实施例中，该第二滚体3321也可以为滚针式轴承等合适的能够进行滚动的部件。此外，深沟球轴承和第二导向件32配合形成的运动附也可以采用直线轴承和第二导向件32配合形成的运动附进行替代。可以理解地，同理通过设置两个第二滚体3321，两个第二滚体3321的滚动面均与第二导向件32相切，以使两个第二滚体3321配合共同在第二导向件32上进行滚动运动，从而提高固定件34的运行顺畅性以及运行稳定性。

优选地，如图1所示，两个第二滚体3321在空间上互相垂直，以使两个第二滚体3321与第二导向件32的形状相适应，且便于安装。

在一个实施例中，如图1所示，振镜驱动装置100还包括第一限位件6和第二限位件7，于固定件34的移动方向上，第一限位件6和第二限位件7分别设置于安装座1的两端，以对固定件34在往复移动的两个极限位置进行限制，防止固定件34从第一导向件31和第二导向件32中脱落，从而保证该振镜驱动装置100的正常运行。

在一个实施例中，如图1所示，第一限位件6、第二限位件7均为橡胶挡块，橡胶挡块一方面能够避免固定件34从第一导向件31和第二导向件32中脱落，同时能够对固定件34移动到橡胶挡块时进行缓冲保护。当然，在其他实施例中，该第一限位件6、第二限位件7可以是其他适合的材料，在此不作特别的限制。

基于上述的振镜驱动装置100，本实用新型实施例还提供一种激光加工系统，其中，该激光加工系统包括上述的振镜驱动装置100。需要说明的是，该激光加工系统可以是激光焊接系统、激光铣削系统、激光雕刻系统等。

综上，相比现有技术，该激光加工系统至少具有以下有益效果：该激光加工系统通过采用上述的振镜驱动装置100，能够使固定件34通过滚动的移动方式在第一导向件31和第二导向件32滚动进行往复直线移动，因此能够减小振镜电机2的负载，且能够避免固定件34在相对第一导向件31、第二导向件32移动时产生的磨损，此外，将固定件34夹设于第一导向件31和第二导向件32之间，能够使滚动组件33与第一导向件31、第二导向件32接触紧密，提高固定件34的运动稳定性，从而使整个运动系统的刚性提升。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种振镜驱动装置，其特征在于，所述振镜驱动装置包括：安装座、振镜电机、凸轮和移动装置；

所述凸轮与所述振镜电机的输出轴连接；

所述移动装置包括第一导向件、第二导向件、滚动组件和固定件，所述固定件用于安装振镜片；所述第一导向件和所述第二导向件并列设置于所述安装座上，所述固定件位于所述第一导向件和所述第二导向件之间，所述凸轮带动所述固定件沿所述第一导向件和所述第二导向件往复直线移动；所述固定件与所述滚动组件连接、并通过所述滚动组件与所述第一导向件、所述第二导向件滚动配合。

2.根据权利要求1所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述振镜驱动装置还包括压紧组件；

所述压紧组件包括伸缩装置和压块，所述伸缩装置设置于所述安装座上，所述第二导向件与所述压块连接，所述伸缩装置的末端抵顶于所述压块并带动所述压块进行伸缩运动以向所述第一导向件的方向对所述第二导向件进行挤压。

3.根据权利要求2所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述伸缩装置包括连接件和弹性件，所述弹性件通过所述连接件与所述安装座连接，且所述弹性件的末端抵顶于所述压块。

4.根据权利要求3所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述连接件上开设有腰形孔，且所述腰形孔的长度方向与所述弹性件的弹性伸缩方向相同；所述安装座对应所述连接件的位置开设有螺纹孔，所述连接件通过紧固件依次穿过所述腰形孔、所述螺纹孔后锁固于所述安装座上。

5.根据权利要求2所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述振镜驱动装置还包括支撑组件；

所述支撑组件包括安装块和安装轴；于所述滚动组件和所述压紧组件之间的位置，所述安装块设置于所述安装座上；所述安装块沿所述第二导向件长度方向开设有安装槽，所述安装轴容置于所述安装槽上，所述安装轴与所述第二导向件配合共同对所述压块进行承载。

6.根据权利要求1至5任一项所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述滚动组件包括至少一个第一滚体组和至少一个第二滚体组，于所述固定件的移动方向上，所述第一滚体组和所述第二滚体组分别设置于所述固定件的相对两侧；所述第一滚体组与所述第一导向件滚动配合，所述第二滚体组与所述第二导向件滚动配合。

7.根据权利要求6所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述第一滚体组包括两个第一滚体，两个所述第一滚体均设置于所述固定件上，各所述第一滚体的滚动面均与所述第一导向件相切，且两个所述第一滚体在空间上不相平行；

所述第二滚体组包括两个第二滚体，两个所述第二滚体均设置于所述固定件上，各所述第二滚体的滚动面均与所述第二导向件相切，且两个所述第二滚体在空间上不相平行。

8.根据权利要求7所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述两个第一滚体在空间上互相垂直；所述两个第二滚体在空间上互相垂直。

9.根据权利要求1所述的振镜驱动装置，其特征在于，所述振镜驱动装置还包括第一限位件和第二限位件，于所述固定件的移动方向上，所述第一限位件和所述第二限位件分别设置于所述安装座的两端。

10.一种激光加工系统，其特征在于，所述激光加工系统包括根据权利要求1至9任一项所述的振镜驱动装置。

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