CN113972785A - 一种直驱花键马达 - Google Patents

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张赛
韦志华
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Shenzhen Linglve CNC Equipment Co Ltd
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Shenzhen Linglve CNC Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种直驱花键马达，包括花键电机、丝杠电机和丝杠组件；所述花键电机包括花键螺母、花键螺母轴承、花键螺母安装件、花键电机壳、花键电机定子、花键电机转子、花键电机编码器码盘、花键电机轴承和花键电机编码器读头；所述花键螺母安装件和花键电机壳固连组成花键组件安装外壳，花键电机定子和花键电机编码器读头安装于花键电机壳上，花键螺母轴承安装于花键螺母安装件上；所述花键电机转子与花键螺母固连，花键电机编码器码盘固连安装于花键电机转子上。本发明结构简单效率高、成本低；回转结构便于需平衡布置场合使用；直驱精度高；结构紧凑，空间占用小；模组化设计方便拓展及组合应用；控制简单方便。

Description

一种直驱花键马达
技术领域
本发明涉及一种机器人机械设计领域，具体涉及一种直驱花键马达。
背景技术
目前机器人领域，后端经常会同时应用到旋转和轴向直线的运动方式，现有的方案都需要复杂的传动结构，且难以实现对称结构，在某些需要整体回旋场合难以实现平衡，传动结构还会造成精度损失，另外现有方案结构较为复杂，成本高，难以独立模组化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直驱花键马达，其结构简单效率高、成本低；回转结构便于需平衡布置场合使用；直驱精度高；结构紧凑，空间占用小；模组化设计方便拓展及组合应用；控制简单方便。
本发明直驱花键马达是通过以下技术方案来实现的：包括花键电机、丝杠电机和丝杠组件；
花键电机包括花键螺母、花键螺母轴承、花键螺母安装件、花键电机壳、花键电机定子、花键电机转子、花键电机编码器码盘、花键电机轴承和花键电机编码器读头；花键螺母安装件和花键电机壳固连组成花键组件安装外壳，花键电机定子和花键电机编码器读头安装于花键电机壳上，花键螺母轴承安装于花键螺母安装件上；花键电机转子与花键螺母固连，花键电机编码器码盘固连安装于花键电机转子上。作为优选的技术方案，丝杠电机包括丝杠螺母、丝杠螺母轴承、丝杠螺母安装件、丝杠电机转子、丝杠电机定子、丝杠电机壳、丝杠电机编码器码盘和丝杠电机编码器读头；丝杠螺母安装件和丝杠电机壳固连组成丝杠组件安装外壳，丝杠电机定子和丝杠电机编码器读头安装于丝杠电机壳上；丝杠螺母轴承固连安装于丝杠螺母安装件上，丝杠电机转子于丝杠螺母固连，且丝杠电机编码器码盘固连安装于丝杠电机转子上。
作为优选的技术方案，丝杠组件包括花键丝杠、第一丝杠限位件和第二丝杠限位件；花键电机和丝杠电机通过花键组件安装外壳和丝杠组件安装外壳同轴串接固连组合为一整体，花键丝杠贯穿花键电机的花键螺母并与之形成花键传动副，且花键丝杠贯穿丝杠电机的丝杠螺母并与之形成丝杠传动副；花键丝杠两端分别与第一丝杠限位件和第二丝杠限位件固连。
作为优选的技术方案，花键螺母上设置有阻尼圈，且花键螺母通过阻尼圈与丝杠电机转子配合。
本发明的有益效果是：本发明结构简单效率高、成本低；回转结构便于需平衡布置场合使用；直驱精度高；结构紧凑，空间占用小；模组化设计方便拓展及组合应用；控制简单方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的剖视结构示意图；
图2为本发明的花键电机结构示意图；
图3为本发明的丝杆电机结构示意图；
图4为本发明的整体结构及阻尼圈结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1—图4所示，本发明的一种直驱花键马达，包括花键电机100、丝杠电机200和丝杠组件300；
花键电机100包括花键螺母101、花键螺母轴承102、花键螺母安装件103、花键电机壳104、花键电机定子105、花键电机转子106、花键电机编码器码盘107、花键电机轴承108和花键电机编码器读头109；花键螺母安装件103和花键电机壳104固连组成花键组件安装外壳，花键电机定子105和花键电机编码器读头109安装于花键电机壳104上，花键螺母轴承102安装于花键螺母安装件103上；花键电机转子106与花键螺母101固连，花键电机编码器码盘107固连安装于花键电机转子106上，且花键螺母101、花键电机转子106与花键电机编码器码盘107组成花键电机100转动部分，并且转动部分由花键螺母轴承102和花键电机轴承108支承。
本实施例中，花键螺母轴承102为双列角接触轴承，同时提供轴向和径向支承定位。
本实施例中，丝杠电机200包括丝杠螺母201、丝杠螺母轴承202、丝杠螺母安装件203、丝杠电机转子204、丝杠电机定子205、丝杠电机壳206、丝杠电机编码器码盘207和丝杠电机编码器读头208；丝杠螺母安装件203和丝杠电机壳206固连组成丝杠组件安装外壳，丝杠电机定子205和丝杠电机编码器读头208安装于丝杠电机壳206上；丝杠螺母轴承202固连安装于丝杠螺母安装件203上，丝杠电机转子204于丝杠螺母201固连，且丝杠电机编码器码盘207固连安装于丝杠电机转子204上，丝杠螺母201、丝杠电机转子204与丝杠电机编码器码盘207构成丝杠电机200转动部分，并且转动部分由丝杠螺母轴承202支承。
本实施例中，丝杠螺母轴承202为双列角接触轴承，同时提供轴向和径向定位支承。
本实施例中，丝杠组件包括花键丝杠301、第一丝杠限位件302和第二丝杠限位件302；花键电机100和丝杠电机200通过花键组件安装外壳和丝杠组件安装外壳同轴串接固连组合为一整体，花键丝杠301贯穿花键电机100的花键螺母101并与之形成花键传动副，且花键丝杠301贯穿丝杠电机200的丝杠螺母201并与之形成丝杠传动副；花键丝杠301两端分别与第一丝杠限位件302和第二丝杠限位件303固连，用以限制直线运动行程并防止花键丝杠301脱落。
本实施例中，花键螺母101上设置有阻尼圈209，且花键螺母101通过阻尼圈209与丝杠电机转子204配合，从而使得花键螺母101和丝杠螺母201相对旋转时存在阻尼力，以防止花键丝杠301在受外力时发生直线运动。
工作原理如下：
由丝杠组件输出相对于电机支承外壳的旋转和轴向位移运动，亦可根据实际需求调转相对运动和静止关系，丝杠电机转子和花键电机转子等速同向运行则丝杠只旋转运动，花键电机静止丝杠电机旋转则丝杠根据丝杠螺距旋向做轴向直线运动，旋转运动和直线运动可叠加，可根据实际需求通过控制电机转速和转型实现各种组合运动。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种直驱花键马达，其特征在于：包括花键电机(100)、丝杠电机(200)和丝杠组件(300)；
所述花键电机(100)包括花键螺母(101)、花键螺母轴承(102)、花键螺母安装件(103)、花键电机壳(104)、花键电机定子(105)、花键电机转子(106)、花键电机编码器码盘(107)、花键电机轴承(108)和花键电机编码器读头(109)；所述花键螺母安装件(103)和花键电机壳(104)固连组成花键组件安装外壳，花键电机定子(105)和花键电机编码器读头(109)安装于花键电机壳(104)上，花键螺母轴承(102)安装于花键螺母安装件(103)上；所述花键电机转子(106)与花键螺母(101)固连，花键电机编码器码盘(107)固连安装于花键电机转子(106)上。
2.根据权利要求1所述的直驱花键马达，其特征在于：所述丝杠电机(200)包括丝杠螺母(201)、丝杠螺母轴承(202)、丝杠螺母安装件(203)、丝杠电机转子(204)、丝杠电机定子(205)、丝杠电机壳(206)、丝杠电机编码器码盘(207)和丝杠电机编码器读头(208)；所述丝杠螺母安装件(203)和丝杠电机壳(206)固连组成丝杠组件安装外壳，丝杠电机定子(205)和丝杠电机编码器读头(208)安装于丝杠电机壳(206)上；所述丝杠螺母轴承(202)固连安装于丝杠螺母安装件(203)上，丝杠电机转子(204)于丝杠螺母(201)固连，且丝杠电机编码器码盘(207)固连安装于丝杠电机转子(204)上。
3.根据权利要求1所述的直驱花键马达，其特征在于：所述丝杠组件包括花键丝杠(301)、第一丝杠限位件(302)和第二丝杠限位件(302)；所述花键电机(100)和丝杠电机(200)通过花键组件安装外壳和丝杠组件安装外壳同轴串接固连组合为一整体，花键丝杠(301)贯穿花键电机(100)的花键螺母(101)并与之形成花键传动副，且花键丝杠(301)贯穿丝杠电机(200)的丝杠螺母(201)并与之形成丝杠传动副；花键丝杠(301)两端分别与第一丝杠限位件(302)和第二丝杠限位件(303)固连。
4.根据权利要求1所述的直驱花键马达，其特征在于：所述花键螺母(101)上设置有阻尼圈(209)，且花键螺母(101)通过阻尼圈(209)与丝杠电机转子(204)配合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115664104A (zh) * 2022-11-03 2023-01-31 上海狄兹精密机械股份有限公司 一种高精度控制力的zr执行器

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