CN209134203U - 电机及三维激光扫描仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机及三维激光扫描仪，涉及三维激光扫描仪技术领域。一种电机，包括转子组件、定子和壳体，转子组件包括油封件和转子，壳体包括定子机壳，油封件与转子的端部或定子机壳固定连接，油封件和定子机壳相对设置，且油封件和定子机壳之间形成有阻油通道。本电机通过在油封件和定子机壳之间形成有阻油通道，阻油通道设置于润滑脂从轴承挥发至光学器件室的挥发通道中，阻油通道的一端能够与轴承连通，阻油通道的另一端能够与光学器件室连通，从轴承中挥发的润滑脂经过阻油通道的阻挡和吸附，能够有效减少甚至避免进入光学器件室的润滑脂，从而减少了可能附着于光学器件表面的润滑脂。

Description

电机及三维激光扫描仪

技术领域

本实用新型涉及三维激光扫描仪技术领域，具体而言，涉及一种电机及三维激光扫描仪。

背景技术

激光扫描仪中，利用反光镜对激光进行反射，而反光镜需要在电机的带动下旋转。

使用现有的电机带动反光镜旋转时，为了克服电机本身结构的对光路的限制，电机转子上会提供一定的口径的通光孔，保证出射光和足够的返回光可以从通光孔中通过，但是这一举措必然会导致与电子转子配合的轴承直径的增大。轴承直径的增大，会导致轴承体积与光学器件室的体积之比减小，轴承中挥发的润滑脂将有更大的几率附着在光学器件表面，从而影响器件的光学性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电机，能够减少从轴承中挥发的进入光学器件室的润滑脂体积。

本实用新型的另一目的在于提供一种三维激光扫描仪，具有上述的电机。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种电机，包括转子组件、定子和壳体，所述转子组件包括油封件和转子，所述壳体包括定子机壳，所述油封件与所述转子的端部或所述定子机壳固定连接，所述油封件和所述定子机壳相对设置，且所述油封件和所述定子机壳之间形成有阻油通道。

可选地，所述定子机壳环设有凹槽，所述油封件环设有与所述凹槽相配合的凸起；或

所述定子机壳环设有凸起，所述油封件环设有与所述凸起相配合的凹槽；

所述凹槽和所述凸起之间形成所述阻油通道。

可选地，所述阻油通道的侧壁开设有环形槽，所述环形槽绕所述转子设置，所述环形槽中设置有吸油垫。

可选地，所述定子机壳外壁开设有能够与轴承连通的吸油孔，所述吸油孔能够通过吸油管路与外界连通。

可选地，所述转子具有贯通的中空腔，所述中空腔沿所述转子的长度方向延伸，所述油封件开设有与所述中空腔相对应的通光孔。

可选地，所述中空腔的侧壁开设有减重槽。

可选地，所述壳体还包括轴承座，所述轴承座设置于所述油封件靠近所述转子的一侧，所述轴承座的一侧用于与轴承的外圈配合，所述轴承座的另一侧与所述定子机壳可拆卸连接。

可选地，所述轴承座包括用于抵持于轴承的抵挡部，所述抵挡部背离所述油封件的一侧设置有挡油件，所述挡油件套设于所述转子，且与所述转子间隙配合。

可选地，所述油封件与所述转子的端部固定连接，所述油封件固定连接有角度编码器码盘。

可选地，所述挡油件包括吸油层和挡油板。

可选地，所述挡油板采用环氧玻璃布层压板。

可选地，所述定子机壳采用铝材，所述轴承座采用钢材。

一种三维激光扫描仪，包括上述的电机。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果包括，例如：

本电机通过在油封件和定子机壳之间形成有阻油通道，阻油通道设置于润滑脂从轴承挥发至光学器件室的挥发通道中，阻油通道的一端能够与轴承连通，阻油通道的另一端能够与光学器件室连通，从轴承中挥发的润滑脂经过阻油通道的阻挡和吸附，能够有效减少甚至避免进入光学器件室的润滑脂，从而减少了可能附着于光学器件表面的润滑脂。

本三维激光扫描仪由于利用上述电机进行光学器件的旋转，具有上述的所有的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的电机的第一种实施方式的结构示意图；

图2为图1中的I处的局部放大示意图；

图3为光学器件室和图1中电机配合的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的电机的结构示意图。

图标：100-电机；11-油封件；111-凸起；112-通光孔；12-转子；121-中空腔；122-减重槽；20-定子；31-定子机壳；311-凹槽；312-环形槽；32-轴承座；321-抵挡部；33-吸油垫；34-吸油孔；35-吸油管路；36-挡油件；361-吸油层；362-挡油板；37-波形垫圈；38-微型真空泵；39-密封管接头；41-阻油通道；51-角度编码器读头位；201-光学器件室。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

图1为本实用新型实施例1提供的电机100的第一种实施方式的结构示意图，图2为图1中的局部放大示意图，请参考图1和图2。

一种电机100，包括转子组件、定子20和壳体。转子组件能够相对于定子20旋转。壳体罩设于转子组件和定子20的外部。壳体包括定子机壳31。转子组件包括油封件11和转子12。

当油封件11与转子12的端部固定连接时，转子12在旋转时带动油封件11旋转。当油封件11与定子机壳31的固定连接时，在电机100工作时油封件11是静止的。

油封件11和定子机壳31相对设置，且油封件11和定子机壳31之间形成有阻油通道41。

图3为图1中电机100和光学器件室201配合的结构示意图。

光学器件室201所在位置为电机100下方，为了保证挥发弥漫的润滑脂不进入光学器件室201造成污染，在下端轴承的下方须采取一定的措施进行防范。

现有技术中的可以通过在转子12的端部设置端盖对轴承进行密封。但是，在本实施例中，由于激光需要通过电机100的转子12进入光学器件室201，转子12的端部必须留有供激光穿过的孔隙，因此，现有技术中的密封方法无法应用于本实施例中。

而在本实施例中的电机100通过在油封件11和定子机壳31之间形成有阻油通道41，阻油通道41设置于润滑脂从轴承挥发至光学器件室201的挥发通道中，阻油通道41的一端能够与轴承连通，阻油通道41的另一端能够与光学器件室201连通，从轴承中挥发的润滑脂经过阻油通道41的阻挡和吸附，能够有效减少甚至避免进入光学器件室201的润滑脂，从而减少了可能附着于光学器件表面的润滑脂。

可以理解的是，为了阻止轴承中挥发的润滑脂进入光学器件室201，需要在润滑脂的挥发通道中设置阻挡。

在本实施例的一种实施方式中，在电机100正常工作时，油封件11是静止的。油封件11与定子机壳31的固定连接。此时，可以在阻油通道41中设置阻油件，阻油件的一端抵持于定子机壳31，阻油件的另一端抵持于油封件11，完全将润滑脂的挥发通道阻断，从而避免了润滑脂进入光学器件室201。

在实施例的另一种实施方式中，油封件11与转子12的端部固定连接，转子12在旋转时会带动油封件11旋转。

由于油封件11需要相对于定子机壳31旋转，因此，油封件11必须相对于定子机壳31存在间隙。若不进行相应的结构设计，轴承处挥发的润油脂会通过此间隙进入光学器件室201。

在本实施例的一种示例性实施方式中，请再次参考图2，定子机壳31环设有凹槽311，油封件11环设有与凹槽311相配合的凸起111。凸起111嵌设于凹槽311中，且凸起111和凹槽311之间存在较小的间隙。凹槽311和凸起111之间形成阻油通道41。阻油通道41的轴向和径向尺寸极小，大大降低了润滑脂通过阻油通道41的可能性。

进一步地，在阻油通道41中设置有吸油垫33，具体地，吸油垫33为吸油毛毡垫。可选地，在定子机壳31开设有环形槽312，环形槽312与转子12同轴设置，环形槽312与吸油通道连通，吸油垫33设置于环形槽312中。

可以理解的是，吸油毛毡垫可以替代为多孔陶瓷等其他对挥发的润滑脂有吸附作用的材料。

可以理解的是，在本实施例的另一种实施方式中，定子机壳31环设有凸起111，油封件11环设有与凸起111相配合的凹槽311，也能够对挥发的润油脂起到阻挡作用。

可以理解的是，在本实施例的另一种实施方式中，可以设置多个相配合的凸起111和凹槽311，增加对润油脂的阻挡。

壳体还包括轴承座32，轴承座32设置于油封件11靠近转子12的一侧，轴承座32的一侧用于与轴承的外圈配合，轴承座32与轴承的外圈之间无相对运动。轴承座32的另一侧与定子机壳31可拆卸连接。可选地，轴承座32的另一侧与定子机壳31过盈配合。

轴承座32包括用于抵持于轴承的抵挡部321，抵挡部321背离油封件11的一侧设置有挡油件36，挡油件36套设于转子12，且与转子12间隙配合，挡油件36与转子12之间的间隙极小。挡油件36固定设置于抵挡部321。

可选地，挡油件36包括吸油层361和挡油板362，吸油层361和挡油板362均为环形结构，吸油层361相对于挡油板362靠近轴承。可选地，吸油层361可以采用吸油毛毡垫，挡油板362可以采用环氧玻璃布层压板。

环氧玻璃布层压板的材料密度小，尺寸稳定性好。而且，因为环氧玻璃布压板与转子12之间的间隙极小(为防止润滑脂通过)，在转子12旋转时有可能发生刮蹭，由于使用了此种材料可以使得刮蹭的那一小部分迅速被磨掉，从而不会影响转子12的旋转。

挡油件36与高速旋转的转子12之间存在极小的间隙，轴承中挥发的润油脂在通过此间隙时会首先受到吸油层361的吸附作用，然后被挡油板362所阻挡而难以通过。

请再次参考图2，当挡油件36和阻油通道41同时设置时，从轴承中挥发出的润滑脂首先会经过挡油件36，受到挡油件36中的吸油层361的吸附作用，并受到挡油板362的阻挡，仅有极少数的润滑脂会通过挡油件36与转子12之间的间隙进入阻油通道41，此时，经过阻油通道41的阻挡作用，以及设置于阻油通道41中的吸油垫33的吸附作用，剩余的润滑脂基本上会被完全吸附掉。因此，从轴承中挥发的润滑脂基本上不会进入光学器件室201。

在本实施例的一种实施方式中，转子12、轴承座32和轴承采用的是同一种钢制材料，而定子机壳31采用是轻量化的铝材。

电机100的转速高温升大，将转子12、轴承座32和轴承采用的同一种钢制材料能够保证电机100长期使用过程中的可靠性。而且，与现有技术相比，在本实施例中通过将轴承座32从定子机壳31上分离出来，对定子机壳31采用铝材，能够较大程度地减轻电机100的重量。

可选地，在本实施例的一种实施方式中，在轴承下端设置有波形垫圈37对轴承进行合理地预紧，消除其轴摆。使用波形垫圈37对轴承进行轴向预紧，通过消除轴承的轴向游隙进而消除其径向游隙，达到消除回转轴轴摆的作用。

在本实施例中，请再次参考图1，转子12具有贯通的中空腔121，中空腔121沿转子12的长度方向延伸，油封件11开设有与中空腔121相对应的通光孔112。

通过设置带有中空腔121的转子12，使激光能够通过中空腔121和通光孔112进入光学器件室201，使得整个结构更加紧凑，同时也减轻了电机100整体的重量。

可选地，在中空腔121的侧壁开设有减重槽122。减重槽122环设于中空腔121的内壁。通过设置减重槽122能够进一步地减轻电机100的重量。

可选地，减重槽122的数量为多个，多个减重槽122沿转子12的长度方向间隔设置。

需要说明的是，减重槽122的数量、深度和宽度应保证转子12在旋转过程中有足够的刚度。

常规的直流电机100上往往预留了通用的角度编码器接口，甚至内置了角度编码器。而本实施例中，带有中空腔121的电机100的高度化定制使得角度编码器难以集成，集成后也难以达到高分辨率角度编码器所要求的安装精度。

在本实施例中，油封件11与转子12的端部固定连接，转子12转动时带动油封件11旋转。油封件11固定连接有角度编码器码盘。本实施例中利用油封件11来安装角度编码器码盘，将传统的角度编码器码盘从转子12上分离出来，既保证了电机100总装的可行性，同时也降低了电机100的重量。

为了达到高分辨率角度编码器所要求的安装精度，在本实施例中首先将角度编码器码盘粘接至油封件11，通过电子显微镜观察调节其与转子12的回转轴的对中程度，再以油封件11为端面和轴线基准，对角度编码器读头位51进行加工，保证读头的安装位置与码盘位置符合精度要求。这一方法降低了电机100中相关零件的加工精度要求，也降低了电机100的装配要求。

实施例2

图4为本实用新型实施例2提供的电机100的结构示意图。实施例2与实施例1的主要区别在于，定子机壳31外壁开设有能够与轴承连通的吸油孔34，吸油孔34能够通过吸油管路35与外界连通。通过设置能够与外界连通的吸油孔34，能够将轴承中挥发的润滑脂引导至外界。

在本实施例的一种实施方式中，吸油管路35的一端与轴承连通，吸油管路35的另一端与微型真空泵38连接。

进一步地，在吸油管路35和吸油孔34的连接处还设置有密封管接头39，用于密封二者的连接处。

微型真空泵38工作时，将会在电机100内部空间中形成负压，在负压的作用下，从轴承中挥发出的润滑脂将会向压力较低的方向移动，而不会进入光学器件室201。而且，在实际使用时，电机100停转时后其内部轴承温度仍然较高，此时须保证真空泵继续工作一段时间，待轴承冷却润滑脂停止挥发后，真空泵停止工作。

实施例3

本实施例提供了一种三维激光扫描仪，包括上述的电机100。由于采用上述的带有中空腔121的电机100，使激光能够通过中空腔121和通光孔112进入光学器件室201，使得整个结构更加紧凑，同时也减轻了电机100整体的重量。

而且解决了带有中空腔121的转子12应用于三维激光扫描仪过程中产生的一系列困难和问题。例如，通过将轴承座32从转子12机壳中分离出来，设置不同的材料，并且在转子12上开设了减重槽122，降低了电机100的重量，以提升整机的易集成性；通过设置阻油通道41和挡油件36，阻止了电机100中挥发的润滑脂进入光学器件室201，保证三维激光扫描仪在使用过程中光学性能不受影响；通过利用油封件11来安装角度编码器码盘，保证了高分辨率角度编码器集成到电机100上的集成精度；通过设置波形密封圈来消除轴摆。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括转子组件、定子和壳体，所述转子组件包括油封件和转子，所述壳体包括定子机壳，所述油封件与所述转子的端部或所述定子机壳固定连接，所述油封件和所述定子机壳相对设置，且所述油封件和所述定子机壳之间形成有阻油通道。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子机壳环设有凹槽，所述油封件环设有与所述凹槽相配合的凸起；或

所述定子机壳环设有凸起，所述油封件环设有与所述凸起相配合的凹槽；

所述凹槽和所述凸起之间形成所述阻油通道。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述阻油通道的侧壁开设有环形槽，所述环形槽绕所述转子设置，所述环形槽中设置有吸油垫。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子机壳外壁开设有能够与轴承连通的吸油孔，所述吸油孔能够通过吸油管路与外界连通。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子具有贯通的中空腔，所述中空腔沿所述转子的长度方向延伸，所述油封件开设有与所述中空腔相对应的通光孔。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述中空腔的侧壁开设有减重槽。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体还包括轴承座，所述轴承座设置于所述油封件靠近所述转子的一侧，所述轴承座的一侧用于与轴承的外圈配合，所述轴承座的另一侧与所述定子机壳可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述轴承座包括用于抵持于轴承的抵挡部，所述抵挡部背离所述油封件的一侧设置有挡油件，所述挡油件套设于所述转子，且与所述转子间隙配合。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述油封件与所述转子的端部固定连接，所述油封件固定连接有角度编码器码盘。

10.一种三维激光扫描仪，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电机。