动态轴模块及激光振镜的制作方法

本实用新型涉及振镜技术领域，尤其是涉及一种动态轴模块及激光振镜。

背景技术：

在激光标刻的应用过程中，通常采用F－θ场镜对激光器发出的光束进行聚焦，这种场镜聚焦在扫描范围较小时，能实现扫描范围内中心和边沿点的焦斑直径基本一致，但当扫描的范围较大时，很难实现全幅面内激光光斑的均匀性和激光功率一致性，更无法完成在任意不规则物件表面和曲面的激光标刻。

在激光打标的应用过程中存在两种聚焦方式，一种是后聚焦振镜就是我们平常使用的最普通振镜，这种产品因为成本低，操作简便，具有较大的普及性应用，但是扫描面积受到F－Theta透镜的限制，扫描平面内的每个光点的大小不一样，中间的较小周围较大，而且容易产生枕型和腰鼓型失真，只能满足小幅面平面打标的常规应用。前聚焦振镜就是动态聚焦振镜，采用动态聚焦的振镜扫描方式，由于可以将焦距拉长，从而增大了扫描面积，是目前大幅面高速扫描的最佳方案，并且可以保证扫描平面内每一个光点的一致性。

目前已经有的动态聚焦装置主要有以下两种：一种是采用音圈电机带动透镜的方式，其移动范围小，散热很难处理，稳定性不够高；第二种是采用振镜电机带动连杆机构和滑块传动予以实现，其响应时间比较长，影响实际工作速度。具体为：将电机转动(实际是一定角度内的摆动)运动转换成透镜的水平移动方式，曲柄连杆机构中的曲柄、连杆铰接处以及连杆、滑块铰接处，由于加工制造精度及装配精度等原因，配合间隙大小不一，不易控制，容易造成摆动不稳定，反馈有延迟、误差等现象。

因而，现有技术中的动态聚焦方式存在配合间隙大小不一，不易控制，容易造成摆动不稳定，反馈有延迟等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动态轴模块及激光振镜，以缓解现有技术中存在的动态聚焦方式存在的配合间隙大小不一，不易控制，容易造成摆动不稳定，反馈有延迟等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：

一种新型动态轴模块，包括驱动机构、传动机构以及导向机构；

所述传动机构包括曲柄、第一弹簧钢带以及第二弹簧钢带；

所述曲柄与所述驱动机构通过旋转轴连接，所述曲柄在所述驱动机构的带动下围绕所述旋转轴所在的轴心线旋转；

所述第一弹簧钢带贴覆于所述曲柄的一侧，末端逐渐远离所述曲柄并以第一方向向所述导向机构的第一连接点延伸至连接于所述第一连接点；

所述第二弹簧钢带贴覆于所述曲柄的另一侧，末端逐渐远离所述曲柄并以第二方向向所述导向机构的第二连接点延伸至连接于所述第二连接点；

其中，所述第一方向和所述第二方向相反，并且，所述第一弹簧钢带自由端与所述第二弹簧钢带自由端为交叉状态。

更进一步地，

所述曲柄包括一体连接的主体部和转动部，所述主体部设置有用于旋转轴穿过的通孔；所述转动部包括第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述第三侧壁围设形成三角结构，所述第一侧壁和所述第二侧壁靠近所述主体部设置，并且，所述第一侧壁和所述第二侧壁对称设置于所述曲柄的中线的两侧；所述第三侧壁远离所述主体部并且所述第三侧壁与所述旋转轴同心。

更进一步地，

所述第一弹簧钢带包括具有夹角的第一连接部和第一延伸部，所述第一连接部和所述第一延伸部之间形成第一夹角空间，所述第一侧壁和所述第三侧壁形成的角部位于所述第一夹角空间内，所述第一连接部贴合于所述第一侧壁，所述第一延伸部形成所述第三侧壁的切线。

更进一步地，

所述第二弹簧钢带包括具有夹角的第二连接部和第二延伸部，所述第二连接部和所述第二延伸部之间形成第二夹角空间，所述第二侧壁和所述第三侧壁形成的角部位于所述第二夹角空间内，所述第二连接部贴合于所述第二侧壁，所述第二延伸部形成所述第三侧壁的切线。

更进一步地，

所述第一弹簧钢带通过第一紧固组件与曲柄连接，所述第二弹簧钢带通过第二紧固组件与所述曲柄连接。

更进一步地，

所述导向机构包括连接部、滑块以及滑轨；

所述连接部的下方设置有第一连接点和第二连接点，所述第一弹簧钢带的末端通过第一连接件安装于所述第一连接点，所述第二弹簧钢带的末端通过第二连接件安装于所述第二连接点；

所述连接部的上方与所述滑块连接，所述滑块滑动连接于所述滑轨，所述滑轨的延伸方向平行于所述第一连接点和第二连接点所在的直线。

更进一步地，

所述导向机构还包括导轨座，所述导轨安装于所述导轨座的侧面，所述传动机构安装于所述导轨座的下部，并且所述传动机构向所述导向机构的方向伸出至与所述导向机构连接。

更进一步地，

所述驱动机构包括驱动电机以及用于安装所述驱动电机的电机座，所述驱动电机的电机轴与所述旋转轴连接。

更进一步地，

所述动态轴模块还包括下支座，所述导轨座安装于所述下支座。

一种激光振镜，包括上述的动态轴模块。

结合以上技术方案，本实用新型能够产生的有益效果在于：

由于本实用新型提供的新型动态轴模块，包括驱动机构、传动机构以及导向机构。传动机构包括曲柄、第一弹簧钢带以及第二弹簧钢带。曲柄与驱动机构通过旋转轴连接，曲柄在驱动机构的带动下围绕旋转轴所在的轴心线旋转。第一弹簧钢带贴覆于曲柄的一侧，末端逐渐远离曲柄并以第一方向向导向机构的第一连接点延伸至连接于第一连接点。第二弹簧钢带贴覆于曲柄的另一侧，末端逐渐远离曲柄并以第二方向向导向机构的第二连接点延伸至连接于第二连接点。其中，第一方向和第二方向相反，并且，第一弹簧钢带自由端与第二弹簧钢带自由端为交叉状态。

在具体工作过程中，请参照图5，当曲柄在驱动机构的带动下围绕旋转轴顺时针旋转，曲柄带动第二弹簧钢带顺时针旋转，第二弹簧钢带的末端通过第二连接点带动导向机构向右移动。当曲柄在驱动机构的带动下围绕旋转轴逆时针旋转，曲柄带动第一弹簧钢带顺时针旋转，第一弹簧钢带的末端通过第一连接点带动导向机构向右移动，导向机构用于与光学镜片安装座连接。综上，本实施例提供的技术方案能够实现导向机构沿第一连接点和第二连接点所在的直线运动。第一弹簧钢带和第二弹簧钢带具有弹性，具有一定的容错率，不存在现有技术中的各部件之间配合不良、配合间隙大小不一的问题，从而能够较容易地控制导向机构的运行方式，不存在延迟反馈以及运动误差等问题，结构简单，零件数量少，加工简单，装配方便，运动均匀，响应时间短，跟随性好，稳定性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块的爆炸图；

图3为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中传动机构和导向机构的装配示意图；

图4为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中曲柄、第一弹簧钢带和第二弹簧钢带的装配状态示意图；

图5为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中曲柄、第一弹簧钢带和第二弹簧钢带在装配状态下的正视图；

图6为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中第一弹簧钢带和第二弹簧钢带的结构示意图。

图标：100－驱动机构；200－传动机构；300－导向机构；301－第一连接点；302－第二连接点；210－曲柄；220－第一弹簧钢带；230－第二弹簧钢带；211-主体部；212-转动部；2111-旋转轴；2121-第一侧壁；2122-第二侧壁；2123-第三侧壁；310-连接部；320-滑块；330-滑轨；340-导轨座；110-驱动电机；120-电机座；600-下支座。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：

图1为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块的爆炸图；图3为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中传动机构和导向机构的装配示意图；图4为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中曲柄、第一弹簧钢带和第二弹簧钢带的装配状态示意图；图5为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中曲柄、第一弹簧钢带和第二弹簧钢带在装配状态下的正视图；图6为本实用新型实施例提供的新型动态轴模块中第一弹簧钢带和第二弹簧钢带的结构示意图。

实施例1

本实施例提供了一种新型动态轴模块，包括驱动机构100、传动机构200以及导向机构300；

传动机构200包括曲柄210、第一弹簧钢带220以及第二弹簧钢带230；

曲柄210与驱动机构100通过旋转轴2111连接，曲柄210在驱动机构100的带动下围绕旋转轴2111所在的轴心线旋转；

第一弹簧钢带220贴覆于曲柄210的一侧，末端逐渐远离曲柄210并以第一方向向导向机构300的第一连接点301延伸至连接于第一连接点301；

第二弹簧钢带230贴覆于曲柄210的另一侧，末端逐渐远离曲柄210并以第二方向向导向机构300的第二连接点302延伸至连接于第二连接点302；

其中，第一方向和第二方向相反，并且，第一弹簧钢带220自由端与第二弹簧钢带230自由端为交叉状态。

在具体工作过程中，请参照图5，当曲柄210在驱动机构100的带动下围绕旋转轴2111顺时针旋转，曲柄210带动第二弹簧钢带230顺时针旋转，第二弹簧钢带230的末端通过第二连接点302带动导向机构300向右移动。当曲柄210在驱动机构100的带动下围绕旋转轴2111逆时针旋转，曲柄210带动第一弹簧钢带220顺时针旋转，第一弹簧钢带220的末端通过第一连接点301带动导向机构300向右移动，导向机构300用于与光学镜片安装座连接。综上，本实施例提供的技术方案能够实现导向机构300沿第一连接点301和第二连接点302所在的直线运动。第一弹簧钢带220和第二弹簧钢带230具有弹性，具有一定的容错率，不存在现有技术中的各部件之间配合不良、配合间隙大小不一的问题，从而能够较容易地控制导向机构300的运行方式，不存在延迟反馈以及运动误差等问题。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

曲柄210包括一体连接的主体部211和转动部212，主体部211设置有用于旋转轴2111穿过的通孔；转动部212包括第一侧壁2121、第二侧壁2122和第三侧壁2123，第一侧壁2121、第二侧壁2122和第三侧壁2123围设形成三角结构。更进一步地，主体部211包括两平行的支脚,两个支脚之间具有间隙,并且上述间隙与主体部211的用于旋转轴2111通过的通孔连通，两个支脚之间通过螺栓锁紧，通过调整两个支脚之间的锁紧程度以调整曲柄210的主体部211与旋转轴2111之间的紧固程度。更进一步地，第一侧壁2121、第二侧壁2122和第三侧壁2123为弧形壁，三者均向外凸出，连接处平滑过渡。第一侧壁2121和第二侧壁2122靠近主体部211设置，并且，第一侧壁2121和第二侧壁2122对称设置于曲柄210的中线的两侧；第三侧壁2123远离主体部211并且第三侧壁2123与旋转轴2111同心。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

第一弹簧钢带220包括具有夹角的第一连接部和第一延伸部，第一连接部和第一延伸部之间形成第一夹角空间，第一侧壁2121和第三侧壁2123形成的角部位于第一夹角空间内，第一连接部贴合于第一侧壁2121，第一延伸部形成第三侧壁2123的切线。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

第二弹簧钢带230包括具有夹角的第二连接部和第二延伸部，第二连接部和第二延伸部之间形成第二夹角空间，第二侧壁2122和第三侧壁2123形成的角部位于第二夹角空间内，第二连接部贴合于第二侧壁2122，第二延伸部形成第三侧壁2123的切线。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

为了实现第一弹簧钢带220和第二弹簧钢带230末端的交叉状态，

第一弹簧钢带220的宽度大于第二弹簧钢带230的宽度，并且中部设置有用于第二弹簧钢带230穿过的开槽。

或者，

第二弹簧钢带230的宽度大于第一弹簧钢带220的宽度，并且中部设置有用于第一弹簧钢带220穿过的开槽。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

第一弹簧钢带220通过第一紧固组件与曲柄210连接。第一紧固组件例如包括两个锁紧螺钉，两个锁紧螺钉分别将第一弹簧钢带220的第一连接部贴合于曲柄210的主体部211外侧以及第一侧壁2121外侧。

第二弹簧钢带230通过第二紧固组件与曲柄210连接。第二紧固组件例如包括两个锁紧螺钉，两个锁紧螺钉分别将第二弹簧钢带230的第二连接部贴合于曲柄210的主体部211外侧以及第二侧壁2122外侧。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

导向机构300包括连接部310、滑块320以及滑轨330；

连接部310的下方为水平杆结构，设置有第一连接点301和第二连接点302，第一弹簧钢带220的末端通过第一连接件安装于第一连接点301，第二弹簧钢带230的末端通过第二连接件安装于第二连接点302。

连接部310的上方为板状结构，与滑块320连接，滑块320滑动连接于滑轨330，滑轨330的延伸方向平行于第一连接点301和第二连接点302所在的直线。

在具体使用过程中，第一弹簧钢带220或第二弹簧钢带230运动并带动连接部310沿滑轨330向同方向运动，从而实现安装于连接部310的镜片安装座的移动。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

导向机构300还包括导轨座340，导轨安装于导轨座340的侧面，传动机构200安装于导轨座340的下部，并且传动机构200向导向机构300的方向伸出至与导向机构300连接。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

驱动机构100包括驱动电机110以及用于安装驱动电机110的电机座120，驱动电机110的电机轴与旋转轴2111连接。

本实施例的可选方案中，较为优选地：

动态轴模块还包括下支座600，导轨座340安装于下支座600。

实施例2

本实施例提供了一种激光振镜，包括实施例1的动态轴模块，因而具备实施例1中的动态轴模块的一切有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。