专利名称：一种激光加工头光学元件非周期性同步装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光加工装备，特别是一种用于提高激光加工头中光学元件非周期性同步性能的装置。
背景技术：
随着现代工业技术的发展，机械设备不断向着高速化、精密化、电子化、自动化等方向发展，给企业和社会带来了很多好处，如提高产品质量和生产效率、减少原材料消耗、 充分利用生产资源、减轻劳动者强度等等。机械设备的高速化运动虽然带了好多好处，但同时也对控制和动力系统提出了更高的要求。高速运动且运动精度要求很高的机械，特别在做高频非勻速运动时，对执行电机的高频响应能力提出了更高的要求，同时也增加了自动控制的难度。在激光加工头部件中，要求两个光学元件高速转动，其中一个做勻速转动(Q1 = ω)，另一个做非周期性高频变速转动(ω2= ω + ω' (t))，要求两个元件非周期性同步且对定位精度要求很高。通常情况下采用两个定子固定的执行电机来驱动光学元件，因此两个电机均做高速转动，从而对做变速运动的执行电机高转速下的精度要求很高，而电机高频运动时其响应能力总是有限的，且电机精度随着变速运动频率的增大而降低，直接影响两个元件的同步精度，从而限制了加工头的高速化。因此如何有效提高激光加工头在高转速下的同步性能就显得尤为重要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于提高激光加工头中光学元件非周期性同步性能的装置，该装置将高频运动分解来提高其同步性能。本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。—种激光加工头光学元件非周期性同步装置，包括与第一空心力矩电机转子相连的第一光学元件和与第二空心力矩电机转子相连的第二光学元件，在所述第一空心力矩电机转子和第二空心力矩电机转子周壁上分别套接有第一空心力矩电机定子和第二空心力矩电机定子，在所述第一光学元件与第一空心力矩电机转子之间设置有第一光学元件固定套筒，在所述第二光学元件与第二空心力矩电机转子之间设置有第二光学元件固定套筒， 且第二光学元件固定套筒通过支撑轴承套接于第一光学元件固定套筒外，并延伸于第一空心力矩电机定子外周壁上；在第二光学元件固定套筒外周壁上设有电滑环，在第二光学元件固定套筒上通过支撑轴承套接有外壳套筒。本实用新型提出了一种用于提高激光加工头中光学元件非周期性同步性能的方案。由于第一空心力矩电机定子随第二固定套筒旋转，故采用电滑环来解决其动力与信号传输问题。将第一光学元件的执行电机与第二光学元件固定套筒相连，因此第一光学元件随第二光学元件的执行电机以ω角速度转动，此时第一空心力矩电机只需以ω ‘ (t)转动就可实现第一光学元件的运动规律即ω2= ω + ω' (t)。本实用新型将高频运动分解为勻速转动和低频变速运动，降低了电机控制的难度并提高控制精度，解决了激光加工头的高速化问题，从而可以提高工件加工质量。
图1是本实用新型结构示意图。图中1、第一光学元件；2、第二光学元件；3、第一光学元件固定套筒；4、第二光学元件固定套筒；5、电滑环；6、第一空心力矩电机转子；7、第二空心力矩电机转子；8、第一空心力矩电机定子；9、第二空心力矩电机定子；10、支撑轴承；11、外壳套筒。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步说明。图1为本实用新型的应用实例，该激光加工头光学元件非周期性同步装置，包括与第一空心力矩电机转子6相连的第一光学元件1和与第二空心力矩电机转子7相连的第二光学元件2，在所述第一空心力矩电机转子6和第二空心力矩电机转子7周壁上分别套接有第一空心力矩电机定子8和第二空心力矩电机定子9，其中在所述第一光学元件1与第一空心力矩电机转子6之间设置有第一光学元件固定套筒3，在所述第二光学元件2与第二空心力矩电机转子7之间设置有第二光学元件固定套筒4，且第二光学元件固定套筒4 通过支撑轴承10套接于第一光学元件固定套筒3外，并延伸于第一空心力矩电机定子8外周壁上；在第二光学元件固定套筒4外周壁上设有电滑环5，在第二光学元件固定套筒4上通过支撑轴承10套接有外壳套筒11。图1中1、2为高速转动的光学元件，其中第一光学元件1做高频变速转动，第二光学元件2做高频勻速转动。其工作原理为第二空心力矩电机定子9驱动第二光学元件2 和第一空心力矩电机定子8以ω勻速转动，第一空心力矩电机定子8驱动第一光学元件1 以ω' (t)做低频变速运动，因此第一光学元件1的实际转速为ω + ω' (t)。由此，实现了高频运动向低频运动的转化，降低了控制的难度，也提高了精度，第一空心力矩电机定子 8的动力和信号由电滑环5提供。
权利要求1. 一种激光加工头光学元件非周期性同步装置，包括与第一空心力矩电机转子(6)连的第一光学元件(1)和与第二空心力矩电机转子(7)相连的第二光学元件O)，在所述第一空心力矩电机转子(6)和第二空心力矩电机转子(7)周壁上分别套接有第一空心力矩电机定子(8)和第二空心力矩电机定子(9)，其特征在于在所述第一光学元件(1)与第一空心力矩电机转子(6)之间设置有第一光学元件固定套筒(3)，在所述第二光学元件( 与第二空心力矩电机转子(7)之间设置有第二光学元件固定套筒G)，且第二光学元件固定套筒 (4)通过支撑轴承(10)套接于第一光学元件固定套筒(3)外，并延伸于第一空心力矩电机定子(8)外周壁上；在第二光学元件固定套筒(4)外周壁上设有电滑环(5)，在第二光学元件固定套筒(4)上通过支撑轴承(10)套接有外壳套筒(11)。
专利摘要本实用新型公开了一种激光加工头光学元件非周期性同步装置，包括第一光学元件和第二光学元件，在第一空心力矩电机转子和第二空心力矩电机转子周壁上分别套接有第一空心力矩电机定子和第二空心力矩电机定子，在第一光学元件与第一空心力矩电机转子之间设置有第一光学元件固定套筒，在第二光学元件与第二空心力矩电机转子之间设置有第二光学元件固定套筒，且第二光学元件固定套筒通过支撑轴承套接于第一光学元件固定套筒外；在第二光学元件固定套筒外周壁上设有电滑环，在第二光学元件固定套筒上通过支撑轴承套接有外壳套筒。本实用新型将高频运动分解为匀速转动和低频运动，从而降低了其执行电机的运行频率，提高了电机的高频响应能力。
文档编号B23K26/08GK202219375SQ20112029427
公开日2012年5月16日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者康伟, 张轩, 李明 申请人:中科中涵激光设备(福建)股份有限公司