[实用新型]一种直流无刷电机驱动的光学扫描装置

说明书

本实用新型属于光学扫描成像领域中的一种新型光学扫描装置，在激光扫描排版、制版印刷方面有着广阔的应用前景。

本实用新型以前，用于光学扫描成像领域中的光学扫描装置已有几种形式，与本实用新型最为接近的已有技术是中国科学院长春光机所生产的由磁滞同步电机驱动的磁滞同步光学扫描装置，如图1所示：是由光学扫描头1、磁滞同步电机2、光学编码器3组成的。

该装置的转速固定不能调整，不能实现闭环控制，存在固有的低频振荡，工作过程放出大量的热，无法实现整体动平衡，影响光学扫描速度和精度，因此，该装置在应用上受到很大的限制。

为了克服上述缺点，本实用新型的目的在于设计一种新型的光学扫描装置，可以大大提高转速，进行闭环控制，实现光学扫描装置整体的动平衡，从而大大提高光学扫描速度和精度，提高工作效率和工作质量，该装置还可以用于光学测试领域。

本实用新型的详细内容如图2、图3、图4所示：是由光学扫描头(4、5)、直流无刷电机(6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38)、光学编码器(26、27)和锁相控制板(25)组成的。

直流无刷电机在中间，光学扫描头(5)用螺钉(4)固定在直流无刷电机主轴(8)的右端，光学编码器(26)用螺钉(27)固定在直流无刷电机主轴(8)的左端，锁相控制板(25)用导线分别与直流无刷电机的定子和换相器以及与光学编码器连接。

光学扫描头和光学编码器可采用已有的光学技术装置，直流无刷电机和锁相控制板，是按整个光学扫描装置的性能要求进行设计的。

直流无刷电机是由转子(6、7、8、9、13、24、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38)、定子(14、15、16、17)、换相器(18、19、20、21、22、23)和壳体(10、11、12)组成的。

在直流无刷电机中，转子是以旋转主轴(8)为对称中心，在主轴(8)的外侧套装换相轴(30)，换相轴(30)上面有四个换相档光板(29)，它们之间的空隙是四个换相通光槽(28)，也就是换相档光板(29)与换相通光槽(28)在换相轴(30)的圆周上成45°相间分布。在换相轴(30)与主轴(8)套装时，要使换相档光板(29)和换相通光槽(28)的方位朝向主轴(8)的左端光学编码器的一方。在换相轴(30)的外侧套装导磁环(32)，在导磁环(32)的外侧圆周上，均布四组(两块一组)取向相反的磁钢(34)和(35)，每相邻两组磁钢之间是隔离条(33)，磁钢和隔离条的两端有防脱环(36)。平衡芏圈(38)的内孔与换相轴(30)的右端定位配合，它的左侧面与防脱环(36)接触，通过螺钉(37)与导磁环(32)连接，将防脱环(36)压紧。在换相轴(30)的左端用螺钉(31)与导磁环(32)连接。换相档光板(29)、四组取向相反的磁钢(34)和(35)、每相邻两组磁钢之间的隔离条(33)、以及它们两端的防脱环(36)、平衡芏圈(38)八者之间都用胶组合贴接固定，形成转子。转子主轴(8)的右端通过芏圈(13)和轴承(9)与壳体右端盖(10)连接，转子主轴(8)的左端通过轴承(24)与壳体端盖连接。

定子是由筒形线圈架(15)、矩形线圈(14)、聚脂薄膜(17)、硅钢片环筒(16)组成的。

在筒形线圈架(15)壁的外表面均布着八个矩形槽，将与矩形槽大小相同的八个矩形线圈(14)镶嵌在八个矩形槽内，在八个矩形线圈(14)中，每隔一个相间分布的四个矩形线圈(14)构成一组，共形成两组线圈。每组线圈内部相邻两个线圈之间串联，第一个线圈的起头和第四个线圈的完头引出。

在每个矩形线圈(14)上芏上聚脂薄膜(17)后，再套装上硅钢片环组成的硅钢片环筒(16)，也就是在矩形线圈(14)和硅钢片环筒(16)之间芏上聚脂薄膜(17)，以防止矩形线圈(14)之间的短路和保证矩形线圈(14)与硅钢片环筒(16)之间的绝缘。筒形线圈架(15)、矩形线圈(14)、聚脂薄膜(17)、硅钢片环筒(16)四者之间用绝缘添灌封，形成定子。定子通过硅钢片环筒(16)与壳体(12)用胶固定。