專利名稱：微小型多圈數(shù)字伺服機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種伺服機，尤其是一種收輪時使用的多圈伺服機，具體地說是一種微小型多圈數(shù)字伺服機。
背景技術(shù)：
眾所周知，伺服機是一種位置伺服的驅(qū)動器。他接收一定的控制信號，然后輸出精確的控制位移角度，適用于那些需要角度，方向不斷變化并能夠保持的控制系統(tǒng)。伺服機作為運動方向的控制部件，最早出現(xiàn)在航空模型領(lǐng)域。伺服機是用來控制舵面的伺服電機。伺服機本質(zhì)上是可定位的電機，當接受到一個位置指令，就會運動并定位于該指定位置。傳統(tǒng)伺服機的輸出軸只能轉(zhuǎn)動有限的角度，帆船用的收輪伺服機也只能轉(zhuǎn)動有限的圈數(shù)。這些伺服機已被廣泛應(yīng)用，深入人心?？瓷先?，這些伺服機已經(jīng)能夠滿足絕大部分的應(yīng)用需要。然而，隨著無人機航拍應(yīng)用的升溫，對航拍云臺用伺服機又提出了更新的要·求，有限的轉(zhuǎn)動角度和圈數(shù)，已經(jīng)難以滿足人們對航拍云臺控制的需要。假設(shè)你需要拍攝一組像這樣的鏡頭鏡頭由遠處飛近主題，并飛過主題的正上方，再飛遠，整個過程中，鏡頭始終對準拍攝主題。拍攝主題可以是一棵樹，或一個人，或一臺車，總之就是一個有特定意義的存在。這就需要俯仰軸具有達到接近180度的運動范圍。假設(shè)，減速比仍為10 :1，那么伺服機的輸出軸需要轉(zhuǎn)動多少度呢，是的，是1800度，也就是要至少轉(zhuǎn)動5圈。普通舵機顯然無能為力！另一個例子是高空拍攝連續(xù)的旋轉(zhuǎn)畫面或連續(xù)的滾轉(zhuǎn)畫面，傳統(tǒng)伺服機捉襟見肘的轉(zhuǎn)動角度更是無能為力。目前已有的收輪伺服機最大可旋轉(zhuǎn)6圈?？墒牵蛰喫欧C有幾個特性無法徹底滿足上述應(yīng)用需要1.收輪伺服機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)仍然是有限制的，如果你需要進行連續(xù)的不限圈數(shù)的旋轉(zhuǎn)，這種控制通常被用于“旋轉(zhuǎn)軸”，那么收輪伺服機就不能勝任了 ；2.收輪伺服機的轉(zhuǎn)動速度，是由操縱搖桿的打桿速度控制的，這會造成轉(zhuǎn)動速度不均勻的情況。比如要從O度轉(zhuǎn)到1800度，整個運轉(zhuǎn)的速度，是由最低桿位打到最高桿位時，操控者的均勻推桿來控制的，因此很難保證打桿時可以速度均勻。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的伺服機不能滿足多圈轉(zhuǎn)動應(yīng)用的問題，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動靈敏度高、轉(zhuǎn)動扭力大，能夠更有效的完成多圈轉(zhuǎn)向任務(wù)，適用于收輪機使用的微小型多圈數(shù)字伺服機。本實用新型的技術(shù)方案是一種微小型多圈數(shù)字伺服機，包括上蓋10、中蓋20、下蓋、伺服電機302和電路板303，上蓋10、中蓋20和下蓋通過連接螺釘304相連，伺服電機302與電路板303電氣相連，伺服電機302和電路板303安裝在由中蓋20及下蓋組成的空間中，所述的上蓋10和中蓋20組成的空間中安裝有齒輪減速裝置1，該齒輪減速裝置I的輸入齒輪與安裝在伺服電機302輸出軸上的電機齒輪101相嚙合，其特征是所述的齒輪減速裝置I的三級雙聯(lián)減速齒輪104與安裝在中蓋20中的驅(qū)動軸109的上端相連，驅(qū)動軸109的下端與安裝在電路板303上的反饋電阻Rl或反饋電阻R2相接觸。所述的齒輪減速裝置I由作為輸入齒輪的一級雙聯(lián)減速齒輪102、二級雙聯(lián)減速齒輪103，三級雙聯(lián)減速齒輪104，四級雙聯(lián)減速齒輪105和作為齒輪減速裝置I輸出齒輪的末級驅(qū)動齒輪106，其中一級雙聯(lián)減速齒輪102套裝在一級齒輪軸107上，四級雙聯(lián)減速齒輪105和二級雙聯(lián)減速齒輪103上下間隔套裝在二級齒輪軸108上，三級雙聯(lián)減速齒輪104套裝在驅(qū)動軸109上，末級驅(qū)動齒輪106也固定安裝在驅(qū)動軸109上并位于三級雙聯(lián)減速齒輪104的上部；一級雙聯(lián)減速齒輪102中的大齒輪與電機齒輪101相嚙合，一級雙聯(lián)減速齒輪102中的小齒輪與二級雙聯(lián)減速齒輪103中的大齒輪相嚙合，二級雙聯(lián)減速齒輪103中的小齒輪與三級雙聯(lián)減速齒輪104中的大齒輪相嚙合，三級雙聯(lián)減速齒輪104中的小齒輪與四級雙聯(lián)減速齒輪105中的大齒輪相嚙合，四級雙聯(lián)減速齒輪105中的小齒輪與末級驅(qū)動齒輪106相嚙合。所述的伺服電機302上設(shè)有定位在下蓋的內(nèi)腔中的定位扣爪。 本實用新型的有益效果本實用新型通過多組雙聯(lián)變速齒輪的交錯、集中布置，使得整機結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動靈敏，為機器人提供了體積小、扭矩大的伺服機。本實用新型通過取消傳統(tǒng)的電位器，用兩個電阻分壓來取得理想的電壓值，這樣結(jié)構(gòu)上就不受電位器的限制可以無限旋轉(zhuǎn)，要想讓伺服機停下來也是十分容易的，只要讓輸入信號值再變化到使伺服機停止的點就可以了。本實用新型的多圈伺服機不是用多圈電位器實現(xiàn)的伺服機，那樣的伺服機圈數(shù)雖然也很多，但是總是有個限度的。而本實用新型的伺服機是無限圈數(shù)的伺服機，在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上并不受電位器的限制。

圖I是本實用新型的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖I所示。一種微小型多圈數(shù)字伺服機，包括上蓋10、中蓋20、下蓋、伺服電機302、電路板303，上蓋10、中蓋20和下蓋通過連接螺釘304相連，伺服電機302及電位器301與電路板303電氣相連，伺服電機302、電路板303以及電位器301安裝在由中蓋20及下蓋組成的空間中，其中伺服電機302和電位器301通過連接螺釘或卡接結(jié)構(gòu)定位在中蓋20上，在伺服電機302上還設(shè)有便于在下蓋中定位的扣爪，電路板303可采用與現(xiàn)有的伺服機相同的電路板或根據(jù)其功能采用現(xiàn)有技術(shù)加以設(shè)計制造。在上蓋10和中蓋20組成的空間中安裝有齒輪減速裝置I，該齒輪減速裝置I的輸入齒輪與安裝在伺服電機302輸出軸上的電機齒輪101相嚙合，所述的齒輪減速裝置I的三級雙聯(lián)減速齒輪104與安裝在中蓋20中的驅(qū)動軸109的上端相連，驅(qū)動軸109的下端與安裝在電路板303上的反饋電阻Rl或反饋電阻R2相接觸。具體實施時所述的齒輪減速裝置I可由作為輸入齒輪的一級雙聯(lián)減速齒輪102、二級雙聯(lián)減速齒輪103，三級雙聯(lián)減速齒輪104，四級雙聯(lián)減速齒輪105和作為齒輪減速裝置I輸出齒輪的末級驅(qū)動齒輪106，其中一級雙聯(lián)減速齒輪102套裝在一級齒輪軸107上，四級雙聯(lián)減速齒輪105和二級雙聯(lián)減速齒輪103上下間隔套裝在二級齒輪軸108上，三級雙聯(lián)減速齒輪104套裝在驅(qū)動軸109上，末級驅(qū)動齒輪106也固定安裝在驅(qū)動軸109上并位于三級雙聯(lián)減速齒輪104的上部；一級雙聯(lián)減速齒輪102中的大齒輪與電機齒輪101相嚙合，一級雙聯(lián)減速齒輪102中的小齒輪與二級雙聯(lián)減速齒輪103中的大齒輪相嚙合，二級雙聯(lián)減速齒輪103中的小齒輪與三級雙聯(lián)減速齒輪104中的大齒輪相嚙合，三級雙聯(lián)減速齒輪104中的小齒輪與四級雙聯(lián)減速齒輪105中的大齒輪相嚙合，四級雙聯(lián)減速齒輪105中的小齒輪與末級驅(qū)動齒輪106相嚙合。如圖I所示，本實用新型的伺服機主體自上而下包括上蓋10，中蓋20，下蓋，中蓋呈矩形箱體狀，上蓋10和下蓋的兩相對端略有削尖，其中上蓋10的四角處設(shè)有安裝孔(圖中沒有標示)，中蓋20的四角處設(shè)有貫通的安裝孔(圖中沒有標示)，下蓋同樣于的四角處設(shè)·有安裝孔，4顆螺絲(圖中僅標注了 2顆螺絲304)自下而上的貫穿下蓋，中蓋和下蓋，從而將下蓋，中蓋，上蓋組合連接在一起。在上蓋10和中蓋20的空間內(nèi)組裝減速齒輪裝置I。在中蓋20和下蓋的空間內(nèi)組裝伺服電機302和電路板303。本實用新型的工作原理是伺服機的工作原理控制電路板接收來自信號線的控制信號，控制電機轉(zhuǎn)動，電機帶動齒輪組，減速后至輸出軸，輸出軸和電位器相連接，輸出軸帶動舵盤轉(zhuǎn)動的同時，帶動反饋電位器，電位器將輸出電壓信號到控制電路板，控制電路板根據(jù)反饋電壓信號及輸入控制信號的差值決定電機的轉(zhuǎn)動方向和速度，達到目標停止。由上可知，伺服機的工作狀態(tài)是決定于反饋電壓信號及輸入控制信號的差值的，那么讓電位器的電壓恒定在某一個值，而輸入信號不停變化，這樣伺服機就只能在反饋電壓及輸入信號差值最小的點上停止，輸入信號的值發(fā)生變化后伺服機就開始旋轉(zhuǎn)，且輸入信號與反饋電壓的差值越大伺服機的運行速度就會越快。因為不需要電壓變化，所以可以去掉電位器，用兩個電阻分壓來取得理想的電壓值，這樣結(jié)構(gòu)上就不受電位器的限制可以無限旋轉(zhuǎn)，要想讓伺服機停下來也是十分容易的，只要讓輸入信號值再變化到使伺服機停止的點就可以了。綜上所述，本實用新型通過上述實施例和相關(guān)說明，已經(jīng)詳細具體的揭露了相關(guān)技術(shù)，使本領(lǐng)域的從業(yè)技術(shù)人員可以據(jù)以實施。而上述的實施例只是用來說明本實用新型，而不是用來限制本實用新型專利的，本實用新型專利的權(quán)利范圍應(yīng)由本實用新型專利的權(quán)利要求來界定。至于本文中所述元器件的改變或等效元器件的代替等仍都應(yīng)屬于本實用新型專利的權(quán)利范圍內(nèi)。本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種微小型多圈數(shù)字伺服機，包括上蓋(10)、中蓋(20)、下蓋(30)、伺服電機(302)和電路板(303)，上蓋(10)、中蓋(20)和下蓋(30)通過連接螺釘(304)相連，伺服電機(302 )與電路板(303 )電氣相連，伺服電機(302 )和電路板(303 )安裝在由中蓋(20 )及下蓋(30 )組成的空間中，所述的上蓋(10 )和中蓋(20 )組成的空間中安裝有齒輪減速裝置(I)，該齒輪減速裝置(I)的輸入齒輪與安裝在伺服電機(302)輸出軸上的電機齒輪(101)相嚙合，其特征是所述的齒輪減速裝置(I)的三級雙聯(lián)減速齒輪(104)與安裝在中蓋(20)中的驅(qū)動軸(109)的上端相連，驅(qū)動軸(109)的下端與安裝在電路板(303)上的反饋電阻Rl或反饋電阻R2相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微小型多圈數(shù)字伺服機，其特征是所述的齒輪減速裝置(I)由作為輸入齒輪的一級雙聯(lián)減速齒輪(102)、二級雙聯(lián)減速齒輪(103)，三級雙聯(lián)減速齒輪(104)，四級雙聯(lián)減速齒輪(105)和作為齒輪減速裝置(I)輸出齒輪的末級驅(qū)動齒輪(106)，其中一級雙聯(lián)減速齒輪(102)套裝在一級齒輪軸(107)上，四級雙聯(lián)減速齒輪(105)和二級雙聯(lián)減速齒輪(103)上下間隔套裝在二級齒輪軸(108)上，三級雙聯(lián)減速齒輪(104)套裝在驅(qū)動軸(109)上，末級驅(qū)動齒輪(106)也固定安裝在驅(qū)動軸(109)上并位于三級雙聯(lián)減速齒輪(104)的上部；一級雙聯(lián)減速齒輪(102)中的大齒輪與電機齒輪(101)相嚙合，一級雙聯(lián)減速齒輪(102)中的小齒輪與二級雙聯(lián)減速齒輪(103)中的大齒輪相嚙合，二級雙聯(lián)減速齒輪(103)中的小齒輪與三級雙聯(lián)減速齒輪(104)中的大齒輪相嚙合，三級雙聯(lián)減速齒輪(104)中的小齒輪與四級雙聯(lián)減速齒輪(105)中的大齒輪相嚙合，四級雙聯(lián)減速齒輪(105)中的小齒輪與末級驅(qū)動齒輪(106)相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微小型多圈數(shù)字伺服機，其特征是所述的伺服電機(302)上設(shè)有定位在下蓋的內(nèi)腔中的定位扣爪。
專利摘要一種微小型多圈數(shù)字伺服機，包括上蓋(10)、中蓋(20)、下蓋(30)、伺服電機(302)和電路板(303)，上蓋(10)、中蓋(20)和下蓋(30)通過連接螺釘(304)相連，伺服電機(302)與電路板(303)電氣相連，伺服電機(302)和電路板(303)安裝在由中蓋(20)及下蓋(30)組成的空間中，所述的上蓋(10)和中蓋(20)組成的空間中安裝有齒輪減速裝置(1)，該齒輪減速裝置(1)的輸入齒輪與安裝在伺服電機(302)輸出軸上的電機齒輪(101)相嚙合，其特征是所述的齒輪減速裝置(1)的三級雙聯(lián)減速齒輪(104)與安裝在中蓋(20)中的驅(qū)動軸(109)的上端相連，驅(qū)動軸(109)的下端與安裝在電路板(303)上的反饋電阻R1或反饋電阻R2相接觸。
文檔編號H02K7/116GK202696371SQ20122037433
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者池浚 申請人:南京龍?zhí)┖娇针娮涌萍加邢薰?br>