[發明專利]檢流計驅動裝置

有效

• 申請號: 201780080207.6
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN110100379B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 佩斯切克·諾伯特
• 申請（專利權）人: 施肯拉有限公司
• 主分類號: H02K26/00
• 分類號: H02K26/00;G02B26/10;H02K1/2726;G01R5/06
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理有限公司 11368
• 代理人: 仲伯煊

本發明涉及一種檢流計驅動裝置，其包括：能繞旋轉軸(2)旋轉的轉子(3)，該轉子(3)的至少一個區段由永磁體(4)構成；以及圍繞永磁體(4)的定子(5)，該定子(5)包括線圈。根據本發明，永磁體(4)具有至少兩個磁性層(10)以及至少一個布置在這兩者之間的電絕緣中間層(11)。本發明進一步包括一種用于檢流計驅動裝置(1)中構造為永磁體(4)的轉子(3)的制造方法。根據本發明，多個磁性層(10)以材料接合方式彼此連接成坯件；并且/或者隨后，特別是以機械方式，對坯件的外輪廓進行再加工，以形成轉子。本發明還包括一種用于偏轉激光束的偏轉單元，其包括：光學偏轉元件，特別是反光鏡；以及與所述光學偏轉元件連接的檢流計驅動裝置(1)，借助該檢流計驅動裝置(1)，偏轉元件在限定的旋轉范圍內能雙向旋轉。

技術領域

本發明涉及一種檢流計驅動裝置，其包括能繞旋轉軸旋轉的轉子，該轉子的至少一個區段由永磁體構成。此外，檢流計驅動裝置具有圍繞永磁體的定子，該定子包括線圈。本發明進一步涉及一種用于檢流計驅動裝置中構造為永磁體的轉子的制造方法。本發明還涉及一種用于偏轉激光束的偏轉單元，其包括：光學偏轉元件，特別是反光鏡；以及與光學偏轉元件連接的檢流計驅動裝置，借助該檢流計驅動裝置，偏轉元件在限定的旋轉范圍內能雙向旋轉。

背景技術

特別是在激光應用(例如激光標記、生成制造、激光焊接或激光切割)的實施中，使用檢流計驅動裝置來定位光學元件，例如反光鏡，以使加工激光束偏轉。在此情形下，該檢流計驅動裝置是角度范圍有限的旋轉電動機，其在目前常見的作為“動磁式”檢流計驅動裝置的實施方案中基本上包括線圈和活動的永磁體。在檢流計驅動裝置的運行中，檢流計驅動裝置的永磁體在具有線圈的定子所產生的外部磁場中旋轉。目前可用的高性能磁體由金屬或金屬合金制成，例如釹-鐵-硼或釤-鈷，因此永磁體具有一定電導率。如果磁場強度改變或者永磁體在定子所產生的磁場中旋轉，則在永磁體中感應出電壓，這就在導電磁性材料中引起渦流。特別是在現代基于脈寬調制的數字調節中，經過線圈的電流永久性以kHz-MHz區間內的頻率反轉，由此所得的磁場也以這樣的高頻振蕩并且能夠出現相應更強的渦流。基于歐姆損耗，這種渦流轉化成熱量。由于發熱，一方面減少永磁體的磁化，從而降低檢流計驅動裝置的效能，因此所驅動的偏轉機構無法再如此快速旋轉。另一方面，發熱還導致永磁體膨脹，從而發生應力和變形，這又會對偏轉精度產生不利影響。

DE 10 2007 037 183 A1已揭示一種用于激光加工設備的擺轉致動器，其具有用于抑制溫升的永磁體，該永磁體具有用于中斷渦流的徑向槽。但其缺陷在于，徑向槽難以構造在永磁體中并且只能不充分地抑制渦流。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種檢流計驅動裝置，其能夠用來更高效地抑制永磁體中的渦流和/或能夠以低成本制造。

本發明用以達成上述目的的解決方案為具有獨立權利要求所述特征的檢流計驅動裝置、用于檢流計驅動裝置中構造為永磁體的轉子的制造方法以及用于偏轉激光束的偏轉單元。

本發明提出一種檢流計驅動裝置，其包括能繞旋轉軸旋轉的轉子，該轉子的至少一個區段由永磁體構成。因此，永磁體形成檢流計驅動裝置的軸桿的至少一個縱向區段。這樣就能簡單又低成本地制造檢流計驅動裝置。檢流計驅動裝置進一步具有圍繞永磁體的定子，該定子包括線圈。借助線圈，可以產生磁場，該磁場與永磁體的磁場相互作用，從而使永磁體處于旋轉。永磁體具有至少兩個磁性層。此外，永磁體還具有至少一個布置在磁性層之間的電絕緣中間層。這樣防止渦流從兩個磁層中的一個磁層延伸到各自相鄰的磁層。這樣阻滯渦流的形成，從而減少永磁體的發熱。從而能夠改善檢流計驅動裝置的效能。

有利的是，永磁體由兩個磁性層組成，其中一個或多個中間層可以布置在這兩個磁性層之間。但永磁體也可以由多個磁性層組成。于是，兩個相鄰的磁性層之間分別布置有一個或多個中間層，以使相應的磁性層彼此電絕緣。

有利的是，磁性層與中間層的電導率之比為至少10⁶，優選至少10¹²，特別優選至少10²²。