組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于驅(qū)動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元。一種組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，包括通過直驅(qū)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器，所述直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與所述減速器的殼體固定連接，所述直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過法蘭盤與所述減速器的輸入端連接在一起。本實(shí)用新型的有益效果:驅(qū)動(dòng)單元體積小，安裝空間小，檢測(cè)精度高。
【專利說明】組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于驅(qū)動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床的簡(jiǎn)稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號(hào)，控制機(jī)床的動(dòng)作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，因此被廣泛應(yīng)用。
[0003]數(shù)控機(jī)床中由于多種加工任務(wù)的需求，具有與加工任務(wù)適配的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，但是一般傳統(tǒng)使用的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)通過電機(jī)軸以及軸承的支撐后輸出動(dòng)力，然后通過傳動(dòng)裝置傳動(dòng)工作部件，這樣的常規(guī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了驅(qū)動(dòng)裝置的體積以及占用空間大。
[0004]另外，目前數(shù)控機(jī)床采用的閉環(huán)檢測(cè)裝置具有傳動(dòng)環(huán)節(jié)多，存在傳動(dòng)間隙，易造成檢測(cè)誤差，降低使用精度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，以解決現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床采用的驅(qū)動(dòng)裝置采用常規(guī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致安裝占用空間以及體積大的技術(shù)問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，包括通過直驅(qū)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器，所述直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與所述減速器的殼體固定連接，所述直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過法蘭盤與所述減速器的輸入端連接在一起。
[0007]作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述減速器的輸出端與用于消除傳動(dòng)間隙的檢測(cè)裝置連接，所述檢測(cè)裝置包括貫穿所述減速器中心孔的連接套管，所述連接套管的一端與所述減速器的輸出端固定連接，另一端與編碼器或光柵尺連接，所述編碼器或光柵尺通過電控單元與所述直驅(qū)伺服電機(jī)連接。
[0008]作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述減速器為諧波減速器，所述直驅(qū)伺服電機(jī)為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與所述諧波減速器的外殼固定連接，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過所述法蘭盤與所述諧波減速器的波發(fā)生器連接，所述諧波減速器的鋼輪輸出端通過緊固件與所述連接套管的一端連接。
[0009]作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述減速器為諧波減速器，所述直驅(qū)伺服電機(jī)為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與所述諧波減速器的鋼輪固定連接在一起，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過所述法蘭盤與所述諧波減速器的波發(fā)生器連接，所述諧波減速器的柔輪輸出端通過緊固件與所述連接套管的一端連接。
[0010]作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的外周均設(shè)有一防護(hù)罩，所述防護(hù)罩固定安裝于所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的定子上。[0011]采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]由于采用無框架直驅(qū)伺服電機(jī)和減速器組合成為驅(qū)動(dòng)單元，無框架直驅(qū)伺服電機(jī)比常規(guī)伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)短小，同時(shí)無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與減速器殼體連接，無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過法蘭盤與減速器的輸入端連接，解決了傳統(tǒng)使用的伺服電機(jī)與減速器之間需通過電機(jī)軸和支撐軸承連接，組合安裝體積大，輸出扭矩不理想的問題，具有體積小，安裝占用空間少，輸入和輸出扭矩大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用范圍廣泛。
[0013]由于閉環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)采用檢測(cè)諧波減速器輸出端的方式，然后通過光柵尺反饋給控制單元，控制單元控制伺服電機(jī)動(dòng)作，解決了傳統(tǒng)閉環(huán)檢測(cè)裝置中光柵尺與伺服電機(jī)之間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)多，存在傳動(dòng)間隙，造成檢測(cè)誤差，檢測(cè)精度低的問題，反饋精度高，提高了設(shè)備加工精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一中直驅(qū)伺服電機(jī)的定子外徑大于諧波減速器的外徑時(shí)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一中直驅(qū)伺服電機(jī)的定子外徑等于諧波減速器的外徑時(shí)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中，1、無框架直驅(qū)伺服電機(jī)，10、定子，11、轉(zhuǎn)子，2、諧波減速器，20、波發(fā)生器，21、鋼輪，22、外殼，3、無框架直驅(qū)伺服電機(jī)，30、定子，31、轉(zhuǎn)子，4、諧波減速器，40、波發(fā)生器，41、鋼輪，42、柔輪，5、連接套，6、編碼器，7、法蘭盤，8、防護(hù)罩。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]實(shí)施例一
[0020]如圖1和圖2中共同所示，一種組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，包括通過直驅(qū)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器，直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與減速器的殼體固定連接，直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過法蘭盤7與減速器的輸入端連接在一起。
[0021]減速器的輸出端與用于消除傳動(dòng)間隙的檢測(cè)裝置連接，檢測(cè)裝置包括貫穿減速器中心孔的連接套管5，連接套管5的一端與減速器的輸出端固定連接，另一端與編碼器6或光柵尺連接，編碼器或光柵尺通過電控單元與直驅(qū)伺服電機(jī)連接。
[0022]減速器為諧波減速器2，直驅(qū)伺服電機(jī)為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)1，無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的定子10與諧波減速器2的外殼22固定連接，無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的轉(zhuǎn)子11通過法蘭盤7與諧波減速器2的波發(fā)生器20連接，連接套管5的一端與諧波減速器2的鋼輪21輸出端通過緊固件連接，另一端與編碼器6或光柵尺連接，編碼器6或光柵尺通過電控單元與無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I連接。
[0023]使用時(shí)，如圖1中所示為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的定子10的外徑大于諧波減速器2的外徑的安裝結(jié)構(gòu)示意圖，其中無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的轉(zhuǎn)子11與諧波減速器2的波發(fā)生器20連接為一體，減少了傳動(dòng)環(huán)節(jié)，省去了常規(guī)使用的伺服電機(jī)的輸出軸和支撐軸承，壓縮了組合長(zhǎng)度，另外無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的長(zhǎng)度與同等扭矩伺服電機(jī)的長(zhǎng)度相比要短很多，因此組合后形成的驅(qū)動(dòng)單元體積進(jìn)一步大大減小，安裝占用空間小，大大增加了使用范圍，同時(shí)轉(zhuǎn)子11通過法蘭盤7直接作用到諧波減速器2的波發(fā)生器20上輸入的力矩也大，而且上述組合式的驅(qū)動(dòng)單元可以輸出數(shù)百倍的扭矩，提高了諧波減速器2的輸入和輸出力矩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理。
[0024]如圖2中所示為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的定子10的外徑等于諧波減速器2的外徑的安裝結(jié)構(gòu)示意圖，這樣的安裝結(jié)構(gòu)使得組合式的驅(qū)動(dòng)單元體積更小，更加便于使用。
[0025]上述檢測(cè)裝置形成閉環(huán)的檢測(cè)反饋裝置，其主要作用在于消除諧波減速器2自身的正、反回轉(zhuǎn)傳動(dòng)間隙，從而保證數(shù)控系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖，提高反饋精度，提高數(shù)控機(jī)床的加工精度。
[0026]上述檢測(cè)裝置將傳統(tǒng)檢測(cè)常規(guī)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)出的旋轉(zhuǎn)信號(hào)，改為檢測(cè)諧波減速器2的鋼輪21輸出末端的信號(hào)即通過鋼輪21輸出末端旋轉(zhuǎn)角度所發(fā)出的信號(hào)來確定無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的轉(zhuǎn)子11的驅(qū)動(dòng)輸入轉(zhuǎn)數(shù)，從而確保鋼輪21連接的被驅(qū)動(dòng)部件的定位精度，同步閉環(huán)檢測(cè)，減少傳動(dòng)檢測(cè)環(huán)節(jié)，大大保證反饋精度，設(shè)計(jì)合理，使用方便。
[0027]實(shí)施例二
[0028]如圖3中所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于，減速器為諧波減速器4，直驅(qū)伺服電機(jī)為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3，無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3的定子30與諧波減速器4的鋼輪41固定連接在一起，無框架直驅(qū)伺服電機(jī)4的轉(zhuǎn)子31通過法蘭盤7與諧波減速器4的波發(fā)生器40連接，連接套管5的一端與諧波減速器4的柔輪42輸出端通過緊固件連接，另一端與編碼器6或光柵尺連接，編碼器6或光柵尺通過電控單元與無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3連接。
[0029]使用時(shí)，無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3和諧波減速器4組合成的驅(qū)動(dòng)單元如實(shí)施例一中相同，組合安裝上與實(shí)施例一存在差異，即諧波減速器4的鋼輪41與無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3的定子30固定連接，且諧波減速器4的輸出端變?yōu)槿彷?2輸出端。
[0030]本實(shí)施例的檢測(cè)裝置檢測(cè)諧波減速器4的柔輪42輸出末端的信號(hào)即通過柔輪42輸出末端旋轉(zhuǎn)角度所發(fā)出的信號(hào)來確定無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3的轉(zhuǎn)子31的驅(qū)動(dòng)輸入轉(zhuǎn)數(shù)，從而確保柔輪42連接的被驅(qū)動(dòng)部件的定位精度，實(shí)現(xiàn)同步閉環(huán)檢測(cè)和反饋，減少傳動(dòng)檢測(cè)環(huán)節(jié)，大大保證反饋精度，設(shè)計(jì)合理，使用方便。
[0031]上述減速器采用的是中心通孔型諧波減速機(jī)，也可采用精密RV擺線減速機(jī)等多種減速器形成的組合驅(qū)動(dòng)單元。
[0032]另外上述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I和無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3的外周均設(shè)有一防護(hù)罩8，防護(hù)罩8分別固定安裝于無框架直驅(qū)伺服電機(jī)I的定子10和無框架直驅(qū)伺服電機(jī)3的定子30上。添加防護(hù)罩8便于維護(hù)直驅(qū)伺服電機(jī)的工作環(huán)境,提高電機(jī)的使用壽命。
[0033]上述驅(qū)動(dòng)單元可以作為數(shù)控銑床的精密回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)器人關(guān)節(jié)及各種高精度伺服驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置使用，體積小，安裝空間小，驅(qū)動(dòng)力矩大，旋轉(zhuǎn)定位精度高，使用范圍廣。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，包括通過直驅(qū)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器，其特征在于，所述直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與所述減速器的殼體固定連接，所述直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過法蘭盤與所述減速器的輸入端連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述減速器的輸出端與用于消除傳動(dòng)間隙的檢測(cè)裝置連接，所述檢測(cè)裝置包括貫穿所述減速器中心孔的連接套管，所述連接套管的一端與所述減速器的輸出端固定連接，另一端與編碼器或光柵尺連接，所述編碼器或光柵尺通過電控單元與所述直驅(qū)伺服電機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述減速器為諧波減速器，所述直驅(qū)伺服電機(jī)為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與所述諧波減速器的外殼固定連接，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過所述法蘭盤與所述諧波減速器的波發(fā)生器連接，所述諧波減速器的鋼輪輸出端通過緊固件與所述連接套管的一端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述減速器為諧波減速器，所述直驅(qū)伺服電機(jī)為無框架直驅(qū)伺服電機(jī)，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的定子與所述諧波減速器的鋼輪固定連接在一起，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過所述法蘭盤與所述諧波減速器的波發(fā)生器連接，所述諧波減速器的柔輪輸出端通過緊固件與所述連接套管的一端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的組合式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于，所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的外周均設(shè)有一防護(hù)罩，所述防護(hù)罩固定安裝于所述無框架直驅(qū)伺服電機(jī)的定子上。
【文檔編號(hào)】B23Q17/24GK203804638SQ201420063691
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】杜明乾 申請(qǐng)人:山東宏泰機(jī)械科技股份有限公司