中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種運(yùn)用于轉(zhuǎn)動(dòng)副的動(dòng)力部件，具體涉及一種具有伺服控制的力矩驅(qū)動(dòng)單元，結(jié)構(gòu)緊湊，其中間為中空的結(jié)構(gòu)，便于動(dòng)力及信號(hào)線從中間通過。下面簡稱中空力矩單元。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人的關(guān)節(jié)是否緊湊，直接影響了機(jī)器人的性能指標(biāo)。目前機(jī)器人的關(guān)節(jié)大多為轉(zhuǎn)動(dòng)副，常用的結(jié)構(gòu)為控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器運(yùn)動(dòng);控制電機(jī)+減速器運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，存在結(jié)構(gòu)尺寸偏大，零件數(shù)目偏多的不足。如果，通過設(shè)計(jì)，將減速器和電機(jī)有機(jī)融合在一起的結(jié)構(gòu)，可以減少零件數(shù)目、優(yōu)化其結(jié)構(gòu)尺寸，對機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)來說，是非常需要的。本發(fā)明，將電機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁鋼直接粘貼在減速器的輸入軸，相比與控制電機(jī)+減速器運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu):I)減少了電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端支撐的軸承;2)減少了電機(jī)和減少器之間的連接件，如聯(lián)軸器或鍵等零件。
[0003]現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人均需要結(jié)構(gòu)緊湊、伺服控制、大慣量、大力矩輸出的功能部件，目前常規(guī)的做法是伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器實(shí)現(xiàn)這一要求的。為進(jìn)一步減小結(jié)構(gòu)尺寸，需要具有伺服控制、結(jié)構(gòu)緊湊、大慣量和大力矩輸出、中間為中空結(jié)構(gòu)以便于動(dòng)力及信號(hào)線從中間通過的中空力矩單元。
[0004]發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元，具有伺服控制、結(jié)構(gòu)緊湊、大慣量和大力矩輸出、中間為中空結(jié)構(gòu)以便于動(dòng)力及信號(hào)線從中間通過。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元，包括減速器和電機(jī)，其特征是，設(shè)有隔板、角度傳感器，減速器輸入軸為中空結(jié)構(gòu)，隔板穿套在減速器輸入軸上，隔板端部分別與電機(jī)殼體與電機(jī)后蓋配合連接，角度傳感器安裝在減速器輸入軸的臺(tái)階軸上，通過螺母實(shí)現(xiàn)軸向固定。
[0006]優(yōu)選的，所述隔板上有肩，隔板上的肩和電機(jī)殼體配合，通過螺栓實(shí)現(xiàn)兩者的連接;隔板的肩和電機(jī)后蓋配合，通過螺栓實(shí)現(xiàn)兩者的連接;減速器輸入軸的臺(tái)階軸上安裝調(diào)整墊片，調(diào)整墊片通過螺栓和隔板連接;角度傳感器的固定端通過螺栓和調(diào)整墊片連接。
[0007]優(yōu)選的，所述減速器輸入軸的臺(tái)階軸上安裝調(diào)整墊片，調(diào)整墊片并通過螺栓固定在電機(jī)后蓋上，角度傳感器通過螺栓和調(diào)整墊片連接。
[0008]優(yōu)選的，電機(jī)轉(zhuǎn)子的安裝方式為:電機(jī)轉(zhuǎn)子為磁性材料，電機(jī)轉(zhuǎn)子直接粘貼在減速器輸入軸的臺(tái)階軸上;或者電機(jī)轉(zhuǎn)子通過鍵和減速器輸入軸實(shí)現(xiàn)周向固定，并通過彈簧卡或螺母實(shí)現(xiàn)軸向固定。
[0009]優(yōu)選的，電機(jī)定子和電機(jī)殼體做成一體。
[0010]優(yōu)選的，電機(jī)殼體和隔板之間有隔熱材料隔開；電機(jī)法蘭和減速器后法蘭之間隔熱材料隔開。
[0011]優(yōu)選的，所述隔板還包括隔板安裝孔、剎車安裝面、剎車非接觸面，剎車安裝面位于隔板肩徑向內(nèi)側(cè)，剎車安裝面的寬度大于所述隔板安裝孔的寬度，剎車安裝面一側(cè)的隔板中部向內(nèi)凹陷形成剎車非接觸面，剎車安裝在隔板剎車安裝面上，并通過螺栓實(shí)現(xiàn)兩者的連接。
[0012]優(yōu)選的，電機(jī)轉(zhuǎn)子和電機(jī)定子之間的遠(yuǎn)離減速器輸入端安裝軸承，軸承用彈簧卡或螺母實(shí)現(xiàn)軸向固定。
[0013]優(yōu)選的，運(yùn)動(dòng)輸出法蘭和減速器殼體之間安裝密封圈；減速器殼體上有減速器前法蘭和減速器后法蘭，減速器前法蘭上有減速器前法蘭孔和螺栓孔，減速器后法蘭上的缺口正對減速器前法蘭孔；電機(jī)法蘭和減速器后法蘭通過止口配合，兩者的缺口對缺口，螺栓孔對螺栓孔，通過螺栓連接。
[0014]優(yōu)選的，減速器輸入軸和電機(jī)后蓋之間為間隙配合，并通過密封圈實(shí)現(xiàn)密封。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
第一，將減速器的輸入端進(jìn)行針對性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便于電機(jī)轉(zhuǎn)子的矽鋼片直接粘貼在減速器的輸入端，電機(jī)轉(zhuǎn)子可以直接驅(qū)動(dòng)減速器的輸入端，而無需另外的連接零件實(shí)現(xiàn)兩者的運(yùn)動(dòng)傳遞;也減少了支撐電機(jī)兩端的軸承。
[0016]第二，由于本發(fā)明所采用的減速器為高精密等級(jí)，減速器零件的精度高、之間的間隙小，如受到電機(jī)發(fā)熱的影響，將改變減速器零件之間合理的間隙，造成不利影響，為此，在減速器的殼體和電機(jī)轉(zhuǎn)子之間、減速器后蓋和電機(jī)轉(zhuǎn)子之間安裝隔熱材料，以減小電機(jī)定子工作時(shí)產(chǎn)生的熱量對減速器的影響。
[0017]第三，減速器殼體和電機(jī)定子之間的連接固定的結(jié)構(gòu)，直接影響到連接的便捷性和中空力矩單元的徑向尺寸和軸向尺寸大小。為此，在減速器殼體設(shè)計(jì)了雙法蘭結(jié)構(gòu)，減速器殼體的前法蘭上有螺紋孔和通孔，便于中空力矩單元在機(jī)架上的安裝;減速器殼體的后法蘭有螺紋孔，實(shí)現(xiàn)減速器殼體和電機(jī)定子之間的連接固定;且減速器殼體的后法蘭對于減速器殼體的前法蘭的通孔位置開有缺口，便于安裝減速器殼體前法蘭的螺絲通過，實(shí)現(xiàn)安裝固定。
[0018]第四，在減速器的輸入軸上安裝編碼器和剎車元件，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)和斷電時(shí)的安全保護(hù)。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元的隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:密封圈I，運(yùn)動(dòng)輸出法蘭上3，減速器殼體4，減速器前法蘭孔5，缺口 6，隔熱材料7，電機(jī)殼體8，電機(jī)轉(zhuǎn)子9，隔板10，剎車11，電機(jī)后蓋12，調(diào)整墊片13，角度傳感器14，密封圈15，螺母16，電機(jī)轉(zhuǎn)子17，電機(jī)法蘭18，減速器后法蘭19，減速器前法蘭20，減速器輸入軸30。
[0020]隔板10上的說明序號(hào):肩101，剎車安裝面102，剎車非接觸面103，隔板孔104。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]本發(fā)明中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元的具體結(jié)構(gòu)說明。
[0022]1、電機(jī)殼體和減速器殼體的連接結(jié)構(gòu)
電機(jī)殼體和減速器殼體的連接結(jié)構(gòu)直接影響了兩者連接的便捷性和中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元的徑向尺寸，為此，特在減速器部分設(shè)計(jì)了雙法蘭結(jié)構(gòu);減速器前法蘭用于中空的力矩驅(qū)動(dòng)單元的安裝;減速器后法蘭用于電機(jī)殼體和減速器殼體的連接:減速器殼體4上有減速器前法蘭20和減速器后法蘭19，減速器前法蘭20上有減速器前法蘭孔5和螺栓孔，減速器后法蘭19上的缺口6正對減速器前法蘭孔5;電機(jī)法蘭18和減速器后法蘭19通過止口配合，兩者的缺口對缺口，螺栓孔對螺栓孔，通過螺栓連接。
[0023]
2、電機(jī)轉(zhuǎn)子和減速器輸入軸的連接結(jié)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)子和減速器輸入軸有多種連接方式:
I電機(jī)轉(zhuǎn)子17的磁性材料，直接粘貼在減速器輸入軸30的臺(tái)階軸上；
2電機(jī)轉(zhuǎn)子17通過鍵和減速器輸入軸30實(shí)現(xiàn)周向固定，并通過彈簧卡或螺母實(shí)現(xiàn)軸向固定。
[0024]
3、隔熱結(jié)構(gòu)
由于本發(fā)明所采用的減速器為高精密等級(jí)，減速器零件的精度高、之間的間隙小，如受到電機(jī)發(fā)熱的影響，將改變減速器零件之間合理的間隙，造成不利影響，為此，在減速器的殼體和電機(jī)轉(zhuǎn)子之間、減速器后蓋和電機(jī)轉(zhuǎn)子之間安裝隔熱材料，以減小電機(jī)定子工作時(shí)產(chǎn)生的熱量對減速器的影響:電機(jī)法蘭18和減速器后法蘭19之間隔熱材料隔開；電機(jī)殼體8和隔板10之間有隔熱材料隔開。
[0025]
4、隔板的結(jié)構(gòu)說明
隔板的作用:I用于固定剎車11的固定法蘭，2固定角度傳感器14的固定端。
[0026]隔板肩10