專利名稱：振鏡電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機，尤其涉及一種能夠應用于激光標記、光學掃描或類似的系統中的動磁式振鏡電機。
技術背景振鏡電機通常會具有不同的結構形式和配置方式。傳統上，振鏡電機所使用的位置反饋多采用電容或電感式傳感器，由于這些傳感器本身的漂移，振鏡電機的精度、重復性和穩定性等受到很大的制約。此外，振鏡電機為兩極結構并由球軸承支撐，相對較低的力矩/慣量比限制了響應速度，而且較低的軸向剛度也影響其運行精度。

發明內容本發明所欲解決的技術問題是提供一種由光柵編碼器控制的動磁式振鏡電機，以消除由于傳統振鏡電機傳感器零位和增益漂移引起的系統性能不穩定，同時提高振鏡電機的性能，從而大幅改善系統的響應速度、位置精度和重復定位精度。
本發明所采用的技術方案是提供一種振鏡電機，包括定子、相對定子轉動的轉子以及對轉子的轉動位置進行反饋的位置反饋裝置，該位置反饋裝置為光柵編碼器。
根據本發明一優選實施例，光柵編碼器為圓光柵編碼器，包括由轉子驅動的光柵碼盤以及與光柵碼盤配合的光柵讀頭。
根據本發明一優選實施例，光柵編碼器為線性光柵編碼器，包括貼附在與轉子連接的圓柱形基座側面的線性光柵尺以及與線性光柵尺配合的光柵讀頭。
根據本發明一優選實施例，光柵讀頭包括光發射器和光接收器。
根據本發明一優選實施例，定子包括磁軛、骨架以及設置在骨架上的多極繞組線圈。
根據本發明一優選實施例，骨架和多極繞組線圈由環氧樹脂真空澆注于磁軛內。
根據本發明一優選實施例，轉子為多極轉子，包括轉軸、軸承以及貼附在轉軸上的極性交替的多個磁鐵。
根據本發明一優選實施例，轉軸包括高導磁性主軸和設置在主軸兩側的非磁性軸伸，多個磁鐵貼附在主軸上。
根據本發明一優選實施例，軸承為設置在非磁性軸伸上的角接觸球軸承。
根據本發明一優選實施例，轉子的一端軸伸上設有擋銷，位于軸承的外側。
本發明所達到的技術效果是本發明采用光柵編碼器和多極動磁式電機驅動負載作平滑、準確的高速運動，完全消除了由于傳感器引起的漂移，實現了系統的定位并顯著提高其性能。

下面參照附圖結合實施方案對本發明作進一步的描述。
圖1是本發明振鏡電機的裝配圖；圖2是本發明振鏡電機的定子結構示意圖；圖3是本發明振鏡電機的定子的骨架和線圈的組合示意圖；圖4是本發明振鏡電機的轉子的結構示意圖；圖5是本發明振鏡電機轉子的另一角度的結構示意圖；圖6是本發明振鏡電機的位置反饋裝置一實施例的剖面示意圖；圖7是本發明振鏡電機的位置反饋裝置另一實施例的剖面示意圖。
具體實施方式如圖1-圖6所示，本發明的振鏡電機1包括固定不動的定子2和相對定子2旋轉的轉子3。其中，定子2包括線圈5、骨架6和磁軛7，骨架6由非磁性材料構成，其上間隔設有長槽，線圈5整形后置于骨架6的長槽中，按一定的順序連接成多極繞組，由環氧樹脂將線圈5、骨架6真空澆注于磁軛7內。轉子3包括磁鐵8、轉軸9和軸承10，極性交替的多個磁鐵8粘貼在磁性轉軸9上構成多極轉子，磁性轉軸9包括由磁鐵8所覆蓋的主軸(未圖示)，其為高導磁材料，兩端分別連接非磁性軸伸11、12，軸承10為角接觸球軸承，安裝在非磁性軸伸11和12上，壓縮彈簧1 3安裝在軸伸12上，位于軸承10的內側，以形成恒定預載，而負載(振鏡)4則安裝在軸伸12上，軸伸12上于軸承10的外側設有擋銷14，以控制電機的最大轉動范圍。軸承10由軸承座19和20將轉子3與定子2準確定位。
定子2通電時與轉子3磁場相互作用產生力矩，使轉子3驅動負載4在定子2內作旋轉運動，當定子2通以交變電流時，轉子3將在定子2內作往復旋轉運動。
在本實施例中，光柵編碼器為圓光柵編碼器，其包括設置在軸伸11上并由轉軸9驅動的光柵碼盤15以及光柵碼盤15配合的光柵讀頭16，其中光柵讀頭16與編碼器碼盤15之間的間隙則由編碼器基座17和軸承座20來調整，并由端蓋18保護。光柵條碼在光柵碼盤15上均勻分布。當光柵碼盤15旋轉時，光柵讀頭16上的發光器(紅外發光二極管)把光發射到光柵碼盤15的光柵面上，然后通過透明的指示光柵將光反射到光接收器中，這樣就在光接收器的檢測面產生了與光柵間距同步的正弦干擾條紋，對該正弦信號處理和細分就可得到準確的位置信息，由此獲得電機旋轉的位置反饋信號。當定子2通以交變電流時，通過光柵編碼器構成的閉環系統即可實現對轉子3或負載4幅值和頻率都可控的振動或掃描。
如圖7所示，圖7是本發明振鏡電機的位置反饋裝置另一實施例的剖面示意圖。在本實施例中，光柵編碼器采用線性光柵編碼器，其包括貼附在與軸伸11相連接的圓柱形基座22的外側表面上的線性光柵尺21以及與線性光柵尺21配合的光柵讀頭23，由光柵讀頭23在徑向讀取線性位置來測量轉子3的角位置。
通過采用上述結構，利用光柵編碼器消除了由于傳統電容或電感式振鏡電機位置反饋裝置的零位和增益漂移引起的系統性能不穩定。此外，通過采用多極無槽電機結構提高了振鏡電機的響應速度。
上述振鏡電機采用多極線圈和多個磁鐵構成多極定子和多極轉子，實際應用中，在滿足技術要求的條件下，定子、轉子也可以為兩極結構。
權利要求
1.一種振鏡電機，包括定子、相對所述定子轉動的轉子以及對所述轉子的轉動位置進行反饋的位置反饋裝置，其特征在于所述位置反饋裝置為光柵編碼器。
2.如權利要求1所述的振鏡電機，其特征在于所述光柵編碼器為圓光柵編碼器，包括由所述轉子驅動的光柵碼盤以及與所述光柵碼盤配合的光柵讀頭。
3.如權利要求1所述的振鏡電機，其特征在于所述光柵編碼器為線性光柵編碼器，包括貼附在與所述轉子連接的圓柱形基座側面的線性光柵尺以及與所述線性光柵尺配合的光柵讀頭。
4.如權利要求2或3所述的振鏡電機，其特征在于所述光柵讀頭包括光發射器和光接收器。
5.如權利要求4所述的振鏡電機，其特征在于所述定子包括磁軛、骨架以及設置在所述骨架上的多極繞組線圈。
6如權利要求5所述的振鏡電機，其特征在于所述骨架和所述多極繞組線圈由環氧樹脂真空澆注于所述磁軛內。
7.如權利要求6所述的振鏡電機，其特征在于所述轉子為多極轉子，包括轉軸、軸承以及貼附在所述轉軸上的極性交替的多個磁鐵。
8.如權利要求7所述的振鏡電機，其特征在于所述轉軸包括高導磁性主軸和設置在所述主軸兩側的非磁性軸伸，所述多個磁鐵貼附在所述主軸上。
9.如權利要求8所述的振鏡電機，其特征在于所述軸承為設置在所述非磁性軸伸上的角接觸球軸承。
10.如權利要求9所述的振鏡電機，其特征在于所述轉子的一端軸伸上設有擋銷，位于所述軸承的外側。
全文摘要
本發明涉及一種振鏡電機，該振鏡電機包括定子、相對定子轉動的轉子以及對轉子的轉動位置進行反饋的位置反饋裝置，其中位置反饋裝置為光柵編碼器。通過采用上述結構，利用光柵編碼器消除了由于傳統電容或電感式振鏡電機位置反饋裝置的零位和增益漂移引起的系統性能不穩定。此外，通過采用多極無槽電機結構提高了振鏡電機的響應速度。
文檔編號H02K33/00GK101083423SQ20061010681
公開日2007年12月5日 申請日期2006年7月8日 優先權日2006年5月29日
發明者高云峰, 廖有用, 王光能, 付曉輝 申請人:深圳市大族精密機電有限公司