CN203804638U - 组合式旋转驱动单元 - Google Patents

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杜明乾
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Abstract

本实用新型属于驱动装置技术领域,尤其涉及一种组合式旋转驱动单元。一种组合式旋转驱动单元,包括通过直驱伺服电机驱动的减速器,所述直驱伺服电机的定子与所述减速器的壳体固定连接,所述直驱伺服电机的转子通过法兰盘与所述减速器的输入端连接在一起。本实用新型的有益效果:驱动单元体积小,安装空间小,检测精度高。

Description

组合式旋转驱动单元
技术领域
[0001] 本实用新型属于驱动装置技术领域,尤其涉及一种组合式旋转驱动单元。
背景技术
[0002] 数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,因此被广泛应用。
[0003] 数控机床中由于多种加工任务的需求,具有与加工任务适配的回转机构,但是一般传统使用的回转机构的驱动装置为伺服电机通过电机轴以及轴承的支撑后输出动力,然后通过传动装置传动工作部件,这样的常规结构导致了驱动装置的体积以及占用空间大。
[0004] 另外,目前数控机床采用的闭环检测装置具有传动环节多,存在传动间隙,易造成检测误差,降低使用精度。
实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种组合式旋转驱动单元,以解决现有数控机床采用的驱动装置采用常规结构导致安装占用空间以及体积大的技术问题。
[0006] 为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种组合式旋转驱动单元,包括通过直驱伺服电机驱动的减速器,所述直驱伺服电机的定子与所述减速器的壳体固定连接,所述直驱伺服电机的转子通过法兰盘与所述减速器的输入端连接在一起。
[0007] 作为进一步地改进,所述减速器的输出端与用于消除传动间隙的检测装置连接,所述检测装置包括贯穿所述减速器中心孔的连接套管,所述连接套管的一端与所述减速器的输出端固定连接,另一端与编码器或光栅尺连接,所述编码器或光栅尺通过电控单元与所述直驱伺服电机连接。
[0008] 作为进一步地改进,所述减速器为谐波减速器,所述直驱伺服电机为无框架直驱伺服电机,所述无框架直驱伺服电机的定子与所述谐波减速器的外壳固定连接,所述无框架直驱伺服电机的转子通过所述法兰盘与所述谐波减速器的波发生器连接,所述谐波减速器的钢轮输出端通过紧固件与所述连接套管的一端连接。
[0009] 作为进一步地改进,所述减速器为谐波减速器,所述直驱伺服电机为无框架直驱伺服电机,所述无框架直驱伺服电机的定子与所述谐波减速器的钢轮固定连接在一起,所述无框架直驱伺服电机的转子通过所述法兰盘与所述谐波减速器的波发生器连接,所述谐波减速器的柔轮输出端通过紧固件与所述连接套管的一端连接。
[0010] 作为进一步地改进,所述无框架直驱伺服电机的外周均设有一防护罩,所述防护罩固定安装于所述无框架直驱伺服电机的定子上。[0011] 采用了上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:
[0012] 由于采用无框架直驱伺服电机和减速器组合成为驱动单元,无框架直驱伺服电机比常规伺服电机的结构短小,同时无框架直驱伺服电机的定子与减速器壳体连接,无框架直驱伺服电机的转子通过法兰盘与减速器的输入端连接,解决了传统使用的伺服电机与减速器之间需通过电机轴和支撑轴承连接,组合安装体积大,输出扭矩不理想的问题,具有体积小,安装占用空间少,输入和输出扭矩大,结构简单,设计合理,使用范围广泛。
[0013] 由于闭环检测系统采用检测谐波减速器输出端的方式,然后通过光栅尺反馈给控制单元,控制单元控制伺服电机动作,解决了传统闭环检测装置中光栅尺与伺服电机之间的传动环节多,存在传动间隙,造成检测误差,检测精度低的问题,反馈精度高,提高了设备加工精度。
附图说明
[0014] 图1是本实用新型实施例一中直驱伺服电机的定子外径大于谐波减速器的外径时的连接结构示意图;
[0015] 图2是本实用新型实施例一中直驱伺服电机的定子外径等于谐波减速器的外径时的连接结构示意图;
[0016] 图3是本实用新型实施例二的结构示意图;
[0017] 图中,1、无框架直驱伺服电机,10、定子,11、转子,2、谐波减速器,20、波发生器,21、钢轮,22、外壳,3、无框架直驱伺服电机,30、定子,31、转子,4、谐波减速器,40、波发生器,41、钢轮,42、柔轮,5、连接套,6、编码器,7、法兰盘,8、防护罩。
具体实施方式
[0018] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0019] 实施例一
[0020] 如图1和图2中共同所示,一种组合式旋转驱动单元,包括通过直驱伺服电机驱动的减速器,直驱伺服电机的定子与减速器的壳体固定连接,直驱伺服电机的转子通过法兰盘7与减速器的输入端连接在一起。
[0021] 减速器的输出端与用于消除传动间隙的检测装置连接,检测装置包括贯穿减速器中心孔的连接套管5,连接套管5的一端与减速器的输出端固定连接,另一端与编码器6或光栅尺连接,编码器或光栅尺通过电控单元与直驱伺服电机连接。
[0022] 减速器为谐波减速器2,直驱伺服电机为无框架直驱伺服电机1,无框架直驱伺服电机I的定子10与谐波减速器2的外壳22固定连接,无框架直驱伺服电机I的转子11通过法兰盘7与谐波减速器2的波发生器20连接,连接套管5的一端与谐波减速器2的钢轮21输出端通过紧固件连接,另一端与编码器6或光栅尺连接,编码器6或光栅尺通过电控单元与无框架直驱伺服电机I连接。
[0023] 使用时,如图1中所示为无框架直驱伺服电机I的定子10的外径大于谐波减速器2的外径的安装结构示意图,其中无框架直驱伺服电机I的转子11与谐波减速器2的波发生器20连接为一体,减少了传动环节,省去了常规使用的伺服电机的输出轴和支撑轴承,压缩了组合长度,另外无框架直驱伺服电机I的长度与同等扭矩伺服电机的长度相比要短很多,因此组合后形成的驱动单元体积进一步大大减小,安装占用空间小,大大增加了使用范围,同时转子11通过法兰盘7直接作用到谐波减速器2的波发生器20上输入的力矩也大,而且上述组合式的驱动单元可以输出数百倍的扭矩,提高了谐波减速器2的输入和输出力矩,结构简单,设计合理。
[0024] 如图2中所示为无框架直驱伺服电机I的定子10的外径等于谐波减速器2的外径的安装结构示意图,这样的安装结构使得组合式的驱动单元体积更小,更加便于使用。
[0025] 上述检测装置形成闭环的检测反馈装置,其主要作用在于消除谐波减速器2自身的正、反回转传动间隙,从而保证数控系统的驱动脉冲,提高反馈精度,提高数控机床的加工精度。
[0026] 上述检测装置将传统检测常规伺服电机的转子发出的旋转信号,改为检测谐波减速器2的钢轮21输出末端的信号即通过钢轮21输出末端旋转角度所发出的信号来确定无框架直驱伺服电机I的转子11的驱动输入转数,从而确保钢轮21连接的被驱动部件的定位精度,同步闭环检测,减少传动检测环节,大大保证反馈精度,设计合理,使用方便。
[0027] 实施例二
[0028] 如图3中所示,本实施例与实施例一结构基本相同,其不同之处在于,减速器为谐波减速器4,直驱伺服电机为无框架直驱伺服电机3,无框架直驱伺服电机3的定子30与谐波减速器4的钢轮41固定连接在一起,无框架直驱伺服电机4的转子31通过法兰盘7与谐波减速器4的波发生器40连接,连接套管5的一端与谐波减速器4的柔轮42输出端通过紧固件连接,另一端与编码器6或光栅尺连接,编码器6或光栅尺通过电控单元与无框架直驱伺服电机3连接。
[0029] 使用时,无框架直驱伺服电机3和谐波减速器4组合成的驱动单元如实施例一中相同,组合安装上与实施例一存在差异,即谐波减速器4的钢轮41与无框架直驱伺服电机3的定子30固定连接,且谐波减速器4的输出端变为柔轮42输出端。
[0030] 本实施例的检测装置检测谐波减速器4的柔轮42输出末端的信号即通过柔轮42输出末端旋转角度所发出的信号来确定无框架直驱伺服电机3的转子31的驱动输入转数,从而确保柔轮42连接的被驱动部件的定位精度,实现同步闭环检测和反馈,减少传动检测环节,大大保证反馈精度,设计合理,使用方便。
[0031] 上述减速器采用的是中心通孔型谐波减速机,也可采用精密RV摆线减速机等多种减速器形成的组合驱动单元。
[0032] 另外上述无框架直驱伺服电机I和无框架直驱伺服电机3的外周均设有一防护罩8,防护罩8分别固定安装于无框架直驱伺服电机I的定子10和无框架直驱伺服电机3的定子30上。添加防护罩8便于维护直驱伺服电机的工作环境,提高电机的使用寿命。
[0033] 上述驱动单元可以作为数控铣床的精密回转机构、机器人关节及各种高精度伺服驱动轴的动力驱动装置使用,体积小,安装空间小,驱动力矩大,旋转定位精度高,使用范围广。
[0034] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.组合式旋转驱动单元,包括通过直驱伺服电机驱动的减速器,其特征在于,所述直驱伺服电机的定子与所述减速器的壳体固定连接,所述直驱伺服电机的转子通过法兰盘与所述减速器的输入端连接在一起。
2.根据权利要求1所述的组合式旋转驱动单元,其特征在于,所述减速器的输出端与用于消除传动间隙的检测装置连接,所述检测装置包括贯穿所述减速器中心孔的连接套管,所述连接套管的一端与所述减速器的输出端固定连接,另一端与编码器或光栅尺连接,所述编码器或光栅尺通过电控单元与所述直驱伺服电机连接。
3.根据权利要求2所述的组合式旋转驱动单元,其特征在于,所述减速器为谐波减速器,所述直驱伺服电机为无框架直驱伺服电机,所述无框架直驱伺服电机的定子与所述谐波减速器的外壳固定连接,所述无框架直驱伺服电机的转子通过所述法兰盘与所述谐波减速器的波发生器连接,所述谐波减速器的钢轮输出端通过紧固件与所述连接套管的一端连接。
4.根据权利要求2所述的组合式旋转驱动单元,其特征在于,所述减速器为谐波减速器,所述直驱伺服电机为无框架直驱伺服电机,所述无框架直驱伺服电机的定子与所述谐波减速器的钢轮固定连接在一起,所述无框架直驱伺服电机的转子通过所述法兰盘与所述谐波减速器的波发生器连接,所述谐波减速器的柔轮输出端通过紧固件与所述连接套管的一端连接。
5.根据权利要求3或4所述的组合式旋转驱动单元,其特征在于,所述无框架直驱伺服电机的外周均设有一防护罩,所述防护罩固定安装于所述无框架直驱伺服电机的定子上。
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