[實用新型]采用同步帶傳動實現(xiàn)激光加工頭光學元件轉(zhuǎn)動和擺動裝置

有效

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• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN202219377U
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設計）人: 康偉
• 申請（專利權）人: 中科中涵激光設備（福建）股份有限公司
• 主分類號: B23K26/42
• 分類號: B23K26/42;F16H7/02
• 代理公司: 西安西交通盛知識產(chǎn)權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 陳翠蘭

技術領域

本實用新型涉及激光加工裝備，特別一種是實現(xiàn)激光加工頭部件中光學元件轉(zhuǎn)動和擺動的裝置。

背景技術

機械種類繁多，但它們一般由動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成，要想實現(xiàn)機械或部件的特定運動，其動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)是必不可少的。雖然在一些特定場合，直接驅(qū)動技術實現(xiàn)了動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)兩者的功能，但是每一種機械的執(zhí)行系統(tǒng)都是特定的，它與其功能即所要實現(xiàn)的運動形式有關。大多數(shù)機械所實現(xiàn)的僅是單一運動形式，其執(zhí)行系統(tǒng)也相對簡單，通常采用齒輪機構、連桿機構、凸輪機構、間歇機構、帶傳動等的輸出運動來實現(xiàn)，而對于要求實現(xiàn)多元運動的機械，執(zhí)行系統(tǒng)就變得比較復雜，需要采用多種機構及傳動方式來實現(xiàn)。

在某些激光加工裝備的光學加工頭中，要求光學元件同時發(fā)生擺動和轉(zhuǎn)動。單獨實現(xiàn)擺動或轉(zhuǎn)動的技術很成熟且結構簡單，例如實現(xiàn)轉(zhuǎn)動可以采用齒輪傳動、帶傳動或直接驅(qū)動法等驅(qū)動構件旋轉(zhuǎn)，要實現(xiàn)擺動則可用連桿機構、凸輪機構等。但是要實現(xiàn)上述多元運動，必須選用兩種或兩種以上傳動方式，并采用合理的結構有效組合，結構也因此較為復雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種采用曲柄搖桿機構和行星輪系實現(xiàn)激光加工頭部件中光學元件轉(zhuǎn)動和擺動的裝置。

本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的。

采用同步帶傳動實現(xiàn)激光加工頭光學元件轉(zhuǎn)動和擺動的裝置，包括分別由帶傳動驅(qū)動的空心齒輪軸和轉(zhuǎn)子套筒，在所述轉(zhuǎn)子套筒上設有與其軸線相垂直的光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸，通過光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸相連接有光學玻璃；在所述空心齒輪軸上端設有錐齒輪，該錐齒輪與另一錐齒輪嚙合且軸交角為90°，后者通過其中心軸連接于轉(zhuǎn)子套筒側(cè)壁上，且其中心軸軸線平行于光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸的軸線；所述錐齒輪中心軸偏心段通過連桿與光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸偏心段相互垂直連接。

本實用新型進一步的特征在于：

所述帶傳動驅(qū)動的空心齒輪軸為第一帶輪通過軸承設置在軸承座上，第一帶輪與第二帶輪通過同步帶傳動連接，且第二帶輪固定在錐齒輪空心軸上。

所述帶傳動驅(qū)動的轉(zhuǎn)子套筒為第三帶輪通過軸承設置在外殼套筒上，第三帶輪與第四帶輪通過同步帶傳動連接，且第四帶輪套接在轉(zhuǎn)子套筒上方。

所述光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸通過轉(zhuǎn)軸軸承、軸承座與轉(zhuǎn)子套筒相連。

所述空心齒輪軸通過軸承連接于軸承座上。

所述轉(zhuǎn)子套筒通過軸承連接于外殼套筒上。

所述外殼套筒上設置有擋板。

本實用新型采用曲柄搖桿機構和行星輪系實現(xiàn)激光加工頭部件中光學元件轉(zhuǎn)動和擺動的裝置，包括分別由同步帶傳動驅(qū)動的轉(zhuǎn)子套筒和曲柄搖桿機構-行星輪系組合，光學元件和曲柄搖桿機構分別安裝在轉(zhuǎn)子套筒上。轉(zhuǎn)子套筒的轉(zhuǎn)動帶動光學元件轉(zhuǎn)動，曲柄搖桿機構的輸出擺動驅(qū)動光學元件擺動。

本實用新型合理選擇電機并設計傳動系統(tǒng)可使得光學元件的擺動頻率達到很高，克服了直接采用擺動電機難以實現(xiàn)高頻擺動的困難。由于采用同步帶傳動，可以有效降低系統(tǒng)的振動和噪聲，同時能很好保證系統(tǒng)精度，也解決了大孔徑空心力矩電機難以實現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實結構示意圖。

圖中：1、軸承；2、第一帶輪；3、同步帶；4、錐齒輪；5、連桿；6、軸承座；7、第三帶輪；8、軸承；9、擋板；10、同步帶；11、第四帶輪；12、軸承；13、外殼套筒；14、轉(zhuǎn)軸軸承；15、光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸；16、光學玻璃；17、轉(zhuǎn)子套筒；18、錐齒輪；19、第二帶輪；20、軸承；21、軸承座。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，該采用同步帶傳動實現(xiàn)激光加工頭光學元件轉(zhuǎn)動和擺動的裝置，包括分別由帶傳動驅(qū)動的空心齒輪軸和轉(zhuǎn)子套筒17，其中：在轉(zhuǎn)子套筒17上設有與其軸線相垂直的光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸15，通過光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸15相連接有光學玻璃16；在空心齒輪軸上端設有錐齒輪18，該錐齒輪18嚙合有錐齒輪4且軸交角為90°，錐齒輪4通過其中心軸連接于轉(zhuǎn)子套筒17側(cè)壁上，且錐齒輪4中心軸軸線平行于光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸15的軸線；所述錐齒輪4中心軸偏心段通過連桿5與光學玻璃旋轉(zhuǎn)軸15偏心段相互垂直連接。

本實施例中，通過帶傳動驅(qū)動的空心齒輪軸為第一帶輪2通過軸承1設置在軸承座21上，第一帶輪2與第二帶輪19通過同步帶3傳動連接，且第二帶輪19固定在錐齒輪18空心軸上方。