CN105490446A - 带惯量盘的伺服电机及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带惯量盘的伺服电机及其安装方法。带惯量盘的伺服电机包括壳体、定子和转子，壳体的前、后端有前端盖和后端盖，转子上安装有一个惯量盘，惯量盘位于定子和后端盖之间，定子填满灌封胶成为灌胶定子，灌胶定子的后端面凸出有一个灌胶形成的导线固定体，从定子引出的导线从导线固定体中穿过再引出到壳体外，导线固定体位于壳体和惯量盘之间。安装方法为：先将前轴承、转子、惯量盘、后轴承和后端盖安装成组件A，再将壳体、定子和前端盖安装好后进行灌胶构成组件B，组件A从壳体的后端装入组件B，再装上编码器和后罩。本发明能方便地增加电机惯量以驱动大负载，可灵活调整惯量大小，省时省力，降低成本，组装简单，安装方便。

Description

带惯量盘的伺服电机及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种伺服电机，尤其涉及一种惯量调整方便、组装简单的带惯量盘的伺服电机及其安装方法。

背景技术

在伺服电机的应用中，涉及到电机惯量的匹配，因为在负载惯量较大的场合，使用低惯量的电机无法满足要求，故需根据负载的惯量选择使用相应惯量的伺服电机。传统改变惯量的方法是重新设计一种电机，通过增加转子直径的方式增大转子惯量，但是这种方式会造成电机的电磁方案和结构完全改变，而且转子一旦成型，惯量即确定，无法再进行改变，如需要改变，则又得重新设计电机，无法灵活进行调整，既费时和费力，又增加成本。

发明内容

本发明主要解决原有电机惯量的改变通过改变转子直径的方式实现，转子一旦成型，惯量即确定，无法再进行改变，惯量调整既不灵活也不方便，非常费时费力，还增加成本的技术问题；提供一种带惯量盘的伺服电机，通过改变惯量盘的大小就能调整转子惯量，惯量调整既灵活又方便，非常省时省力，也降低成本，而且无需重新设计电机，不会对电机的电磁方案和整体结构造成改变，故电机具有更好的稳定性和可靠性。

本发明另一目的是提供一种带惯量盘的伺服电机的安装方法，其组装简单，安装更方便。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的带惯量盘的伺服电机，包括壳体及设于壳体内的定子和转子，壳体的前端、后端分别设有前端盖和后端盖，前端盖和转子的前端之间设有前轴承，后端盖和转子的后端之间设有后轴承，所述的转子上连接有一个惯量盘，惯量盘位于所述的定子和所述的后端盖之间。惯量盘和转子之间的连接方式有多种。如采用螺纹连接方式，惯量盘通过螺纹连接固定到转子上；惯量盘和转子之间过盈紧配连接，将惯量盘向转子压进去固定到转子上；转子侧面设螺纹孔，惯量盘侧面设紧定螺钉，通过紧定螺钉和螺纹孔的连接将惯量盘固定到转子上；或者通过键的配合，后端设置卡簧，将惯量盘固定到转子上。惯量盘固定于转子上，增加了转子惯量，使电机易于驱动较大惯量的负载。可在低惯量伺服电机基础上通过增加惯量盘直接修改而成，且可根据不同的需求安装不同惯量的惯量盘，惯量调整既灵活又方便，非常省时省力，也降低成本。而且无需重新设计电机，不会对电机的电磁方案和整体结构造成改变，故电机具有更好的稳定性和可靠性。而且惯量盘位于转子后端，安装时可将惯量盘先安装在转子上，再随转子一起从壳体后端装入位于壳体中的定子中，简化安装工序，安装更方便。

作为优选，所述的惯量盘包括相连的圆盘和圆柱体凸圈，圆盘和圆柱体凸圈中心贯穿有安装通孔，圆柱体凸圈朝向所述的壳体的前端。惯量盘的轴向截面呈T型，旋转更加平稳，惯量盘的惯量改变范围更大，调整更加灵活。

作为优选，所述的圆柱体凸圈伸入在所述的转子和定子之间，所述的圆盘挡在所述的定子的后端。充分利用原有电机内部的空腔，所占体积小，结构紧凑。

作为优选，所述的定子填满灌封胶，灌封胶包围定子，成为灌胶定子，灌胶定子的后端面凸出有一个灌胶形成的导线固定体，从定子引出的导线从所述的导线固定体中穿过再引出到所述的壳体外，导线固定体位于壳体和所述的惯量盘之间。灌胶定子由灌封胶填充而成，将冲片、线圈等电机部件完全覆盖，增强了电机的导热性和绝缘性。先将定子、壳体和前端盖安装在一起后再利用模具进行灌封胶的填充，形成灌胶定子，可有效利用前端盖作为灌封胶的成型界面，无需额外工装。导线固定体也由灌胶形成，利用模具使灌胶定子成型而成的管状块的基础上向后突出一导线固定体，包围在从定子引出的导线四周，对导线起到固定作用，使导线不受惯量盘转动的影响，无需增加其他零部件来固定导线。结构紧凑，安装方便。

作为优选，所述的导线固定体是一个轴向凸出于灌胶定子的后端面的条形凸块。灌胶而成的条形凸块将导线固定在其中，条形凸块四周略大于导线直径，条形凸块将导线包围起来，条形凸块的顶部露出于惯量盘的后端面，确保惯量盘转动起来不会损伤到导线。

作为优选，所述的导线固定体是一圈设在灌胶定子的后端面的环形凸圈。环形凸圈包围整个惯量盘，更安全和可靠。当然导线固定体也可采用弧形凸条。

作为优选，所述的壳体的后端连接有后罩，后罩和所述的后端盖之间设有和所述的转子相连的编码器。

本发明的带惯量盘的伺服电机的安装方法，包括下列步骤：

①先在所述的转子上装上所述的惯量盘，再在转子的后端通过所述的后轴承装上所述的后端盖，在转子的前端装上所述的前轴承，构成组件A；

②在所述的壳体内装上所述的未灌胶的定子，并将从定子引出的导线拉直后从所述的壳体的后端伸出，在壳体的前端装上所述的前端盖；

③利用模具对定子进行灌封胶填充，灌封胶将定子完全覆盖，形成灌胶定子，前端盖、壳体和灌胶定子构成组件B；

④将组件A从壳体的后端装入组件B，再在转子的后端装上编码器，最后在编码器外盖上后罩，后罩和所述的后端盖相连。

本技术方案利用前端盖作为灌封胶的成型界面，无需额外工装。将惯量盘先安装在转子上，再随转子一起从壳体后端装入位于壳体中的灌胶定子中，简化安装工序，组装简单，安装方便。可在低惯量伺服电机基础上通过增加惯量盘直接修改而成，且可根据不同的需求安装不同惯量的惯量盘，惯量调整既灵活又方便，非常省时省力，也降低成本。

作为优选，所述的步骤③为：利用模具对定子进行灌封胶填充，灌封胶将定子完全覆盖，并在定子的后端面形成一个由灌封胶填充而成的并且凸出于定子的后端面的导线固定体，从定子引出的导线从所述的导线固定体中穿过再引出到所述的壳体外，形成灌胶定子，前端盖、壳体和灌胶定子构成组件B。导线固定体也由灌胶形成，利用模具使灌胶定子成型而成的管状块的基础上向后突出一导线固定体，包围在从定子引出的导线四周，对导线起到固定作用，使导线不受惯量盘转动的影响，无需增加其他零部件来固定导线。结构紧凑，安装方便。

本发明的有益效果是：能方便地增加电机惯量，使电机易于驱动较大惯量的负载，通过改变惯量盘的大小就能调整电机惯量，惯量调整既灵活又方便，非常省时省力，也降低成本。而且可在不带惯量盘的低惯量电机上直接修改而成，无需重新设计电机，不会对电机的电磁方案和整体结构造成改变，故电机具有更好的稳定性和可靠性。本发明组装简单，安装方便。

附图说明

图1是本发明带惯量盘的伺服电机的一种轴向剖视结构示意图。

图2是图1的C向剖视结构示意图。

图3是本发明带惯量盘的伺服电机中前轴承、转子、惯量盘、后轴承和后端盖的连接关系的一种立体结构示意图。

图4是本发明带惯量盘的伺服电机中前端盖、壳体和灌胶定子的连接关系的一种轴向剖视结构示意图。

图中1.壳体，2.定子，3.转子，4.前端盖，5.后端盖，6.前轴承，7.后轴承，8.惯量盘，9.条形凸块，10.后罩，11.编码器，12.导线，81.圆盘，82.圆柱体凸圈。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的带惯量盘的伺服电机，如图1、图2、图4所示，包括壳体1及安装于壳体1内的定子2和转子3，壳体1的前端连接有前端盖4，壳体1的后端连接有后端盖5，前端盖4和转子3的前端之间安装有前轴承6，后端盖5和转子3的后端之间安装有后轴承7，定子2填满灌封胶，灌封胶包围定子2，成为灌胶定子，灌胶定子的后端面凸出有一个灌胶形成的导线固定体，本实施例中，导线固定体是一个轴向凸出于灌胶定子的后端面的条形凸块9，从定子2引出的导线12被固封在条形凸块9中并从条形凸块9中穿过再穿过后端盖5引出到端盖外。转子3的后部连接有一个惯量盘8，惯量盘8和转子3之间过盈紧配连接，惯量盘8位于定子2和后端盖5之间。如图3所示，惯量盘8包括相连的圆盘81和圆柱体凸圈82，圆盘81和圆柱体凸圈82中心贯穿有安装通孔，圆柱体凸圈82朝向壳体1的前端，如图1所示，圆柱体凸圈82伸入在转子3和定子2之间的空隙中，圆盘81挡在定子2的后端。条形凸块9位于壳体1的内侧面和惯量盘8的圆盘的外侧面之间的空隙中，条形凸块的顶部露出于惯量盘8的后端面。后端盖5上安装有和转子3相连的编码器11，后端盖上连接有后罩10，后罩将编码器罩在其内。

上述带惯量盘的伺服电机的安装方法，包括下列步骤：

①如图3所示，先在转子3上装上惯量盘8，再在转子3的后端通过后轴承7装上后端盖5，在转子3的前端装上前轴承6，构成组件A；

②如图4所示，在壳体1内装上未灌胶的定子2，并将从定子2引出的导线拉直后从壳体1的后端伸出，在壳体1的前端装上前端盖4；

③利用模具对定子2进行灌封胶填充，灌封胶将定子2完全覆盖，并在定子2的后端面形成一个由灌封胶填充而成的并且凸出于定子2的后端面的条形凸块9，从定子2引出的导线被固封在条形凸块9中，并从条形凸块9中穿过再引出到壳体1外，形成灌胶定子，前端盖4、壳体1和灌胶定子构成组件B；

④将组件A从壳体1的后端装入组件B，前轴承4和前端盖6相连，惯量盘8的圆柱体凸圈82伸入到转子3和定子2之间的空隙中，惯量盘8的圆盘81挡在定子2的后端，条形凸块9位于壳体1的内侧面和惯量盘8的圆盘的外侧面之间的空隙中，条形凸块的顶部露出于惯量盘的后端面，导线12从后端盖7穿过，后端盖7安装到壳体1的后端，再在后端盖上装上编码器11，编码器和转子的后端相连，最后在编码器外盖上后罩10，后罩10和后端盖5相连。

本发明通过在转子上安装惯量盘，可在不带惯量盘的低惯量电机上直接修改而达到增加惯量的目的，使电机易于驱动较大惯量的负载，而且通过改变惯量盘的大小就能调整电机惯量，惯量调整既灵活又方便，非常省时省力，也降低成本。而且本发明改变惯量的方式，无需重新设计电机，不会对电机的电磁方案和整体结构造成改变，故电机具有更好的稳定性和可靠性。本发明利用前端盖作为定子灌封胶的成型界面，无需额外工装，将惯量盘先安装在转子上，再随转子一起从壳体后端装入位于壳体中的灌胶定子中，简化安装工序，组装简单，安装方便。

Claims (9)

1.一种带惯量盘的伺服电机，包括壳体(1)及设于壳体(1)内的定子(2)和转子(3)，壳体(1)的前端、后端分别设有前端盖(4)和后端盖(5)，前端盖(4)和转子(3)的前端之间设有前轴承(6)，后端盖(5)和转子(3)的后端之间设有后轴承(7)，其特征在于所述的转子(3)上连接有一个惯量盘(8)，惯量盘(8)位于所述的定子(2)和所述的后端盖(5)之间。

2.根据权利要求1所述的带惯量盘的伺服电机，其特征在于所述的惯量盘(8)包括相连的圆盘(81)和圆柱体凸圈(82)，圆盘(81)和圆柱体凸圈(82)中心贯穿有安装通孔，圆柱体凸圈(82)朝向所述的壳体(1)的前端。

3.根据权利要求2所述的带惯量盘的伺服电机，其特征在于所述的圆柱体凸圈(82)伸入在所述的转子(3)和定子(2)之间，所述的圆盘(81)挡在所述的定子(2)的后端。

4.根据权利要求1或2所述的带惯量盘的伺服电机，其特征在于所述的定子(2)填满灌封胶，灌封胶包围定子(2)，成为灌胶定子，灌胶定子的后端面凸出有一个灌胶形成的导线固定体，从定子(2)引出的导线(12)从所述的导线固定体中穿过再引出到所述的壳体(1)外，导线固定体位于壳体(1)和所述的惯量盘(8)之间。

5.根据权利要求4所述的带惯量盘的伺服电机，其特征在于所述的导线固定体是一个轴向凸出于灌胶定子的后端面的条形凸块(9)。

6.根据权利要求4所述的带惯量盘的伺服电机，其特征在于所述的导线固定体是一圈设在灌胶定子的后端面的环形凸圈。

7.根据权利要求1或2所述的带惯量盘的伺服电机，其特征在于所述的壳体(1)的后端连接有后罩(10)，后罩(10)和所述的后端盖(5)之间设有和所述的转子(3)相连的编码器(11)。

8.一种如权利要求1所述的带惯量盘的伺服电机的安装方法，其特征在于包括下列步骤：

①先在所述的转子(3)上装上所述的惯量盘(8)，再在转子(3)的后端通过所述的后轴承(7)装上所述的后端盖(5)，在转子(3)的前端装上所述的前轴承(6)，构成组件A；

②在所述的壳体(1)内装上所述的未灌胶的定子(2)，并将从定子(2)引出的导线拉直后从所述的壳体(1)的后端伸出，在壳体(1)的前端装上所述的前端盖(4)；

③利用模具对定子(2)进行灌封胶填充，灌封胶将定子(2)完全覆盖，形成灌胶定子，前端盖(4)、壳体(1)和灌胶定子构成组件B；

④将组件A从壳体(1)的后端装入组件B，再在转子(3)的后端装上编码器(11)，最后在编码器(11)外盖上后罩(10)，后罩(10)和所述的后端盖(5)相连。

9.根据权利要求8所述的带惯量盘的伺服电机的安装方法，其特征在于所述的步骤③为：利用模具对定子(2)进行灌封胶填充，灌封胶将定子(2)完全覆盖，并在定子(2)的后端面形成一个由灌封胶填充而成的并且凸出于定子的后端面的导线固定体，从定子(2)引出的导线从所述的导线固定体中穿过再引出到所述的壳体(1)外，形成灌胶定子，前端盖(4)、壳体(1)和灌胶定子构成组件B。