[實用新型]一種用于印刷版輥激光雕刻系統的傳動機構

有效

• 申請號: 201520112424.7
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN204686275U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 姜紅升
• 申請（專利權）人: 上海運安制版有限公司
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/362;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

技術領域

本實用新型屬于激光雕刻機械設計技術領域，涉及一種傳動機構，尤其是涉及一種用于印刷版輥激光雕刻系統的傳動機構。

背景技術

傳統的用于加工印刷版輥的激光雕刻機通常采用的傳動系統是“伺服電機+滾珠絲杠”模式。目前，隨著精密和高速加工對傳動及其控制提出了更高的要求，例如，更高的動態特性和控制精度，更高的進給速度和加速度，更低的振動噪聲和更小的磨損。然而，傳統的傳動系統從作為動力源的電動機到工作部件需要通過齒輪、蝸輪副、皮帶、絲杠副、聯軸器、離合器等中間傳動環節，在這些環節中，通常會產生較大的轉動慣量、彈性變形、反向間隙、運動滯后、摩擦、振動、噪聲及磨損，這會造成諸多技術問題，例如，行走有振動、日常設備維護不好進行、維護費用高、雕刻出來有線條、工作效率低、成本高等問題。受上述情況的影響，對于一些高要求、高標準的文件，如果采用傳統的傳動系統，則會使激光雕刻機無法精確、高效率地完成激光雕刻。

針對上述技術問題，雖然通過不斷的改進使傳動性能有所提高，但問題很難從根本上解決，于是出現了“直接傳動”的概念，即取消從電動機到工作部件之間的各種中間環節。隨著電機及其驅動控制技術的發展，電主軸、直線電機、力矩電機的出現和技術的日益成熟，使主軸、直線和旋轉坐標運動的“直接傳動”概念變為現實，并日益顯示其巨大的優越性。直線電機及其驅動控制技術在機床進給驅動上的應用，使機床的傳動結構出現了重大變化，并使機床性能有了新的飛躍。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單緊湊，穩定性好，能夠實現激光雕刻頭快速精準移動的傳動機構。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于印刷版輥激光雕系統的傳動機構，所述的激光雕刻系統包括安裝支架、激光雕刻頭及與激光雕刻頭電連接的控制器，所述的激光雕刻頭通過傳動機構可滑動地設置在安裝機架上，所述的傳動機構包括直線電機、與直線電機相對設置的光柵尺、直線導軌以及與直線導軌滑動連接的工作臺，所述的直線導軌通過導軌橫梁與安裝機架固定連接，所述的激光雕刻頭設置在工作臺上，并通過工作臺與直線導軌滑動連接，所述的直線電機及光柵尺均設置在工作臺的下方，并且分別通過電路與控制器連接。

所述的導軌橫梁為一對平行設置在安裝支架上的導軌橫梁，該導軌橫梁上沿長度方向等間距布設有多個螺紋孔，所述的直線導軌設有與螺紋孔位置及尺寸相適配的緊固螺栓，并通過緊固螺栓、螺紋孔與所述的導軌橫梁螺紋連接。

所述的工作臺下表面設有導軌滑塊，并通過導軌滑塊可滑動地設置在直線導軌。

所述的導軌滑塊設有與直線導軌形狀尺寸相適配的導軌卡槽，并通過導軌卡槽可滑動地卡嵌在直線導軌上。

所述的光柵尺通過倒L形連接板設置在工作臺的下表面，并與所述的直線電機相對設置。

所述的直線電機的動子通過第一固定螺栓設置在工作臺的下表面，所述的直線電機的定子與動子相對設置，并通過第二固定螺栓設置在安裝機架上。

所述的直線電機的定子沿直線導軌的長度方向設置在安裝機架上，并與所述的直線導軌平行設置。

本實用新型改變了傳統設計中采用普通伺服電機需要齒輪箱、齒輪齒條或滾珠絲杠的傳動方案，減少了中間傳動環節，其中，激光雕刻頭的移動是通過動子實現的，在運動過程中，光柵尺會將激光雕刻頭的運動狀態實時反饋給控制器，從而實現全閉環的運動控制，而采用的直線電機的定子是一段一段排列續長的，因此，在需要激光雕刻頭運行較長距離時時很容易實現的。

與現有技術相比，本實用新型具有以下特點：

1)速度方面：直線電機具有相當大的優勢，直線電機速度達到300m/min，加速度達到10g；滾珠絲杠速度為120m/min，加速度為1.5g；從速度、加速度的對比上，直線電機具有相當大的優勢，而且直線電機在成功解決發熱問題后速度還會進一步提高，而“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”在速度上卻受到限制很難再提高較多；

2)精度方面：直線電機因傳動機構簡單，從而減少了插補滯后的問題，定位精度、重現精度、絕對精度，通過位置檢測反饋控制都會比“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”高，且容易實現；直線電機定位精度可達0.1μm，而“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”最高精度只能達到2～5μm，并要求CNC-伺服電機-無隙連軸器-止推軸承-冷卻系統-高精度滾動導軌-螺母座-工作臺閉環整個系統的傳動部分要輕量化，光柵精度要高；

3)采用直線電機，使用時，動態響應相比于傳統的“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”更快更靈活；