CN111262378B - 电机和工业机器人 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及一种电机和工业机器人。电机包括主体、内端盖、外端盖、第一油封、第二油封和漏油传感器。主体包括沿着轴向方向延伸的转子。内端盖耦接至主体，并且包括第一孔以供转子穿过。外端盖沿轴向方向设置在内端盖外侧且抵靠内端盖，外端盖包括第二孔以供转子穿过，其中第一油封邻近第二孔设置，第二油封设置在第一油封的内侧并且邻近所述第二孔。沿着轴向方向，第一油封和第二油封间设置有间隙。漏油传感器设置在沿轴向方向贯穿外端盖的通孔中，并且被配置为检测经由第一油封流到漏油传感器的油或油脂的量。根据本公开的电机具有双密封特点和漏油自动检测功能，从而改善电机的密封可靠性和电机漏油检测数字化。

Description

电机和工业机器人
技术领域
本发明的实施例总体上涉及电机领域，更具体地涉及一种采用分体端盖及双油封结构的电机。
背景技术
伺服电机具有广泛的应用，例如可以被用于工业机器人中，特别是中小型的交流伺服电机。随着伺服电机应用的发展，要求中小型交流伺服电机具有高功率密度、结构紧凑、高集成度的特点，这些特点要求电机设计具有轻量化和紧凑性。此外，由于电机对密封可靠性有很高的需求，如何在确保伺服电机的高功率密度的前提下对油封泄漏监控，从而阻止外部油或油脂进入电机内部，这为设计者带来了挑战。现有技术中，通用伺服电机设计方法无法满足机器人伺服电机的上述要求。
发明内容
例如中国专利申请CN 206452224U的已知技术公开了一种带储油槽的双油封电机前端盖，包括电机前端盖本体和外侧油封，还包括内侧油封及储油槽。然而由于电机前端盖的空间十分有限，在这种结构中无法设置检测漏油的机构，因此，这种电机的使用范围也受到很大限制。
本公开的实施例提供了一种具有分体式端盖涉及的电机和相应的工业机器人，旨在至少部分地解决电机设计中存在的上述和/或其他潜在问题。
在第一方面，本公开的实施例涉及一种电机。所述电机包括：主体，包括沿着轴向方向延伸的转子；内端盖，耦接至所述主体，并且包括形成于其上的第一孔以供所述转子穿过；外端盖，沿所述轴向方向设置在所述内端盖的外侧且抵靠所述内端盖，所述外端盖包括形成于其上的与所述第一孔对齐布置的第二孔，以供所述转子穿过，其中第一油封邻近所述第二孔设置，第二油封沿所述轴向方向设置在所述第一油封的内侧并且邻近所述第二孔设置，并且被配置为密封所述第二孔；以及漏油传感器，设置在沿所述轴向方向贯穿所述外端盖的通孔中，并且被配置为检测经由所述第一油封流到所述漏油传感器的油或油脂的量。
根据本公开的实施例，电机的结构紧凑，其内部空间被充分利用以设置油封以及漏油传感器。以此方式，可以确保电机的有效密封，而不受外界的油或油脂的影响。
在一些实施例中，沿着所述轴向方向，所述第一油封和所述第二油封之间设置有间隙。
在一些实施例中，所述电机还包括导热材料，设置在所述外端盖的靠近所述内端盖的一侧，并适于在所述内端盖和所述外端盖之间传热。
在一些实施例中，所述电机还包括轴承室，设置在所述内端盖上并且邻近所述转子；轴承，设置在所述轴承室内以支撑所述转子；以及压板，设置在所述轴承室的靠近所述外端盖的一侧，并且经由螺纹件固定至所述轴承室以限制所述轴承沿着所述轴向方向的运动。
在一些实施例中，所述轴承室还包括凹部，沿径向方向设置在所述轴承室的外侧并且邻近所述压板，并且允许粘接剂进入所述轴承室并且粘接至所述轴承以限制所述轴承沿所述径向方向的运动。
在一些实施例中，所述内端盖包括形成于其上的第一缺口，并且所述外端盖具有形成于其上并且位于邻近所述内端盖的一侧的第二缺口，所述第一缺口和所述第二缺口连通，以容纳所述漏油传感器的接线。
在一些实施例中，所述导热材料包括硅基类材料。
在一些实施例中，所述电机为机器人伺服电机。
在第二方面，本公开的实施例涉及一种工业机器人。所述工业机器人包括根据第一方面的电机。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：
图1示出了根据本公开的实施例的分体式端盖及电机结构的示意性剖面图；
图2示出了根据本公开的实施例的分体式端盖示意性透视图；以及
图3示出了根据本公开的实施例的轴承固定结构的示意性剖面图。
具体实施方式
现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而不脱离通过本文描述的本发明的原理。
如上文所提及的，在现有的电机设计中，单油封不能满足密封可靠性要求很高的要求，同时由于受到空间的限制，无法对端盖附近的油或油脂的泄漏进行检测。
为解决上述问题，本发明提供了一种具有分体式端盖以及双油封结构的电机。
下面结合图1至图3描述根据本公开的实施例的一些示例性实现方式。
本公开的实施例涉及一种具有分体式端盖和双油封的电机1。如图1所示，电机1总体上包括主体10、内端盖20、外端盖30、第一油封34、第二油封38和漏油传感器40。主体10包括沿着轴向方向A延伸的转子12。
如图所示，内端盖20耦接至主体10，并且在内端盖20上设置有第一孔22，外端盖30设置在内端盖20的外侧，并且与内端盖20抵靠。类似地，在外端盖30上也设置有第二孔32，第二孔32与第一孔22对齐。如图2所示，电机1的转子12依次穿过第一孔22及第二孔32，以将内端盖20及外端盖30依次与电机1的主体10安装。在第二孔32附近设置有第一油封34，第一油封34可以阻止油或油脂进入电机1的主体10。如图1所示，电机1还包括第二油封38。第二油封38沿轴向方向A设置在第一油封34的内侧，并且邻近第二孔32设置。
如图1所示，外端盖30上设置有大体上沿着轴向方向A延伸并且贯穿外端盖30的通孔36。在通孔36中设置有漏油传感器40，用来检测从第一油封34流到漏油传感器40的油或油脂的量。
根据本公开的实施例，第一油封34可以阻止例如油或油脂的液体从外界进入电机1的内部。此外，由于设置了包括内端盖20与外端盖30的两级端盖，并且在外端盖30设置有通孔36，漏油传感器40可以被合理地设置在电机1的外端盖30中。这样，电机1的空间可以被有效地利用。漏油传感器40可以实现漏油的自动化以及数字化的检测。
在一些实施例中，当第一油封34失效时，油或油脂可能会跨过第一油封34。由于第二油封38被设置在第一油封34的内侧，第二油封38可以阻挡油或油脂进一步进入电机1的内部，同时辅助引导油或油脂进入漏油传感器40。第二油封38可以作为第一油封34的补充，从而进一步提升电机1的密封效果。在一些实施例中，第二油封38的寿命高于第一油封34。
在备选的实施例中，如图1所示，沿着轴向方向A，第一油封34和第二油封38之间设置有间隙G，从而形成油腔。当进入第一油封34与第二油封38之间的油腔的油或油脂达到一定量时，漏油传感器40会感测到渗入的油或油脂，从而引发报警并使电机1停机维修。这样有助于保证电机1的安全运行。
在一些实施例中，如图1所示，电机1还可以包括导热材料26，设置在外端盖30的靠近内端盖20的一侧，并适于在内端盖20和外端盖30之间传热。特别地，当电机1正常工作时，主体10中所产生的热量可以经由导热材料26被有效地传导至外端盖30，从而实现电机1的冷却。以此方式，导热材料26可以使得电机1的热传导效率与单体式端盖的设计相当，由此避免分体式端盖可能导致的散热不佳的问题。
在一些实施例中，如图3所示，电机1还可以包括设置在内端盖20上并且靠近转子12的轴承室50。在轴承室50内设置有轴承52，以支撑转子12。
在某些情形下，如果存在轴承52频繁地承受双向轴向力，轴承52可能发生轴承窜动，这不仅可能导致使用电机1的设备出现振动，甚至会对操作设备的人员带来危险。因此，需要在设计时尽量避免轴承52沿轴向方向A的运动。在备选实施例中，在轴承室50的靠近外端盖30的一侧设置起固定作用的压板54。可以利用例如螺钉的螺纹件来将压板54固定至轴承室50。比起传统的轴承挡圈，这种方式可以实现零间隙固定，从而有效地阻止轴承52沿着轴向方向A的窜动，使轴承52的运行更加可靠。
此外，两级端盖的设计使轴承52的安装和维护变得更加简单。这是因为，一旦需要检查或者更换轴承52，仅需要移除外端盖30，便可以使位于内端盖20上的轴承52暴露于维护人员，这样方便维护人员的操作，保证检修的质量。
在一些实施例中，如图3所示，轴承室50还可以包括沿径向方向R设置在轴承室50的外侧的凹部56。凹部56可以由位于轴承室50的内壁上的缺口57和轴承室50的周向上的凹槽58组成。用于粘接轴承52的外圈的粘接剂可以从缺口57注入并且流进凹槽58，最后被粘接至轴承52，由此限制轴承52沿径向方向R的运动。以此方式，可以防止轴承52的外圈发生跑圈的现象，从而保证电机1的安全运行。
在一些实施例中，内端盖20可以包括形成于内端盖20上的第一缺口25，并且外端盖30具有形成于外端盖30上的第二缺口35。如图1所示，第二缺口35位于邻近内端盖20的一侧，并且与第一缺口25连通，以形成空间。用于确保漏油传感器40的正常工作的接线42可以被容纳在该空间内。该接线42可以是为漏油传感器40提供电力的电源线，也可以确保漏油传感器40的正常工作的信号线。以此方式，在电机1的内部空间可以被有效地利用，而无需对电机1的结构进行调整。
在一些实施例中，导热材料26可以包括硅基类材料。在备选的实施例中，导热材料26可以采用胶带、导热填充剂等形式。具体的形式不受本公开的实施例的限制，只要所采用的的形式可以具有导热效果即可。
在一些实施例中，电机1可以是机器人伺服电机。应该理解的是，电机1可以是其他类型的电机，具体的形式可以根据用户的需求来调整，并不受本发明的实施例的限制。
根据本发明的机器人伺服电机结构紧凑且密封可靠。此外模块化设计使电机组装简单，这有于实现大批量自动化生产。另外，仅需要改动电机1的前端盖而无需对电机1的主体10进行调整，这有利于增加适用范围。
本公开的实施例涉及一种工业机器人。工业机器人包括根据上文描述的电机1。
根据本公开的实施例的电机1采用两级式的端盖，其中一级端盖使得第一油封34、第二油封38和漏油传感器40成为整体组件。这样使得组装简单，并且可以减小组装对油封的唇口造成损伤概率。两级油封的设置可以进一步提升电机1的密封效果，并且一旦油封失效，漏油传感器40有助于发出警报，以保障电机1的安全运行，这在中小型伺服电机的设计中是有利的。
虽然在本申请中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。

Claims (9)

1.一种电机，包括：
主体(10)，包括沿着轴向方向(A)延伸的转子(12)；
内端盖(20)，耦接至所述主体(10)，并且包括形成于其上的第一孔(22)以供所述转子(12)穿过；
外端盖(30)，沿所述轴向方向(A)设置在所述内端盖(20)的外侧且抵靠所述内端盖(20)，所述外端盖(30)包括形成于其上的与所述第一孔(22)对齐布置的第二孔(32)，以供所述转子(12)穿过，其中第一油封(34)邻近所述第二孔(32)设置，第二油封(38)沿所述轴向方向(A)设置在所述第一油封(34)的内侧并且邻近所述第二孔(32)设置，并且被配置为密封所述第二孔(32)；以及
漏油传感器(40)，设置在沿所述轴向方向(A)贯穿所述外端盖(30)的通孔(36)中，并且被配置为检测经由所述第一油封(34)流到所述漏油传感器(40)的油或油脂的量。
2.根据权利要求1所述的电机，其中沿着所述轴向方向(A)，所述第一油封(34)和所述第二油封(38)之间设置有间隙(G)。
3.根据权利要求1所述的电机，还包括：
导热材料(26)，设置在所述外端盖(30)的靠近所述内端盖(20)的一侧，并适于在所述内端盖(20)和所述外端盖(30)之间传热。
4.根据权利要求1所述的电机，还包括：
轴承室(50)，设置在所述内端盖(20)上并且邻近所述转子(12)；
轴承(52)，设置在所述轴承室(50)内以支撑所述转子(12)；以及
压板(54)，设置在所述轴承室(50)的靠近所述外端盖(30)的一侧，并且经由螺纹件固定至所述轴承室(50)以限制所述轴承(52)沿着所述轴向方向(A)的运动。
5.根据权利要求4所述的电机，其中所述轴承室(50)还包括：
凹部(56)，沿径向方向(R)设置在所述轴承室(50)的外侧并且邻近所述压板(54)，并且允许粘接剂进入所述轴承室(50)并且粘接至所述轴承(52)以限制所述轴承(52)沿所述径向方向(R)的运动。
6.根据权利要求1所述的电机，其中所述内端盖(20)包括形成于其上的第一缺口(25)，并且所述外端盖(30)具有形成于其上并且位于邻近所述内端盖(20)的一侧的第二缺口(35)，所述第一缺口(25)和所述第二缺口(35)连通，以容纳所述漏油传感器(40)的接线(42)。
7.根据权利要求3所述的电机，其中所述导热材料(26)包括硅基类材料。
8.根据权利要求1所述的电机，其中所述电机(1)为机器人伺服电机。
9.一种工业机器人，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电机(1)。
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