CN209351172U - 一种伺服全向轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种伺服全向轮，包括带有圆柱状外壳的伺服电机、固定端盖、轮组件、锁紧环和支撑轴，所述固定端盖安装并固定在所述伺服电机的圆柱状外壳的一端，所述锁紧环安装在所述伺服电机的圆柱状外壳另一端的圆柱面上，所述轮组件位于在所述固定端盖与所述锁紧环之间，所述轮组件为沿所述圆柱状外壳周向设置的环状体；所述支撑轴沿所述圆柱状外壳的轴向延伸，所述支撑轴的一端与所述固定端盖连接，另一端与所述锁紧环连接；所述轮组件穿设在所述支撑轴上。本实用新型提供的伺服全向轮，体积小、重量轻并且结构紧凑。

Description

一种伺服全向轮

技术领域

本实用新型涉及全向运动方式设备的驱动部件领域，尤其涉及一种伺服全向轮。

背景技术

现有的伺服全向运动驱动部件，为多零件组合方式。即为全向轮、驱动转接机构和伺服电机组合而成。几何尺寸大、对驱动转接机构的加工精度和装配精度要求高。

在自动导向运输车(AGV)中，经常需要用到伺服全向运动驱动结构；同时，在自动导向运输车中，对伺服全向运动驱动结构的尺寸要求较高；加工精度和装配精度要求也高。

因此，目前的伺服全向运动驱动部件，不能够很好的满足AGV中的使用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一，提供一种体积小、重量轻并且结构紧凑的伺服全向轮。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种伺服全向轮，包括带有圆柱状外壳的伺服电机、固定端盖、轮组件、锁紧环和支撑轴，所述固定端盖安装并固定在所述伺服电机的圆柱状外壳的一端，所述锁紧环安装在所述伺服电机的圆柱状外壳另一端的圆柱面上，所述轮组件位于在所述固定端盖与所述锁紧环之间，所述轮组件为沿所述圆柱状外壳周向设置的环状体；所述支撑轴沿所述圆柱状外壳的轴向延伸，所述支撑轴的一端与所述固定端盖连接，另一端与所述锁紧环连接；所述轮组件穿设在所述支撑轴上。

一些实施例中，所述轮组件包括沿所述圆柱状外壳周向交替设置的大从动轮和小从动轮组件，所述小从动轮组件包括轮支撑架和可旋转的安装在所述轮支撑架上的小从动轮，所述轮支撑架穿设在所述支撑轴上。

一些实施例中，所述锁紧环包括第一环体和第二环体，所述第一环体和第二环体夹持在所述伺服电机的圆柱状外壳的圆柱面上，所述第一环体和第二环体通过螺钉固定连接。

一些实施例中，所述伺服电机内部设置有行星轮组，伺服电机的转子驱动行星轮内圈，所述行星轮外圈固定有行星架，所述行星架与所述伺服电机的圆柱状外壳固定连接，带动所述圆柱状外壳旋转。

一些实施例中，所述伺服电机包括编码器，所述编码器为增量式磁编码器。

一些实施例中，所述固定端盖与所述伺服电机的圆柱状外壳的端部通过直口过盈配合。

一些实施例中，所述固定端盖通过轴向螺钉和周向螺钉固定在所述圆柱状外壳的端部。

一些实施例中，所述第一环体和第二环体为一体加工形成的环状体经切割后形成。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的伺服全向轮中，固定端盖、轮组件、锁紧环和支撑轴均套设在伺服电机的圆柱状外壳上，组件少，体积小、重量轻、结构紧凑；并且，伺服电机可以通过圆柱状外壳直接带动轮组件转动，去除了驱动转接结构，减轻了重量，安装便捷、动作灵敏，不占用设备内部空间，可以满足更小型的自动导向运输车及全向运动设备的使用需求。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例中，伺服全向轮的结构组成爆炸图。

图2是本实用新型一个实施例中，伺服全向轮的径向截面示意图。

图3是本实用新型一个实施例中，伺服电机与固定端盖的组装结构示意图。

图4是本实用新型一个实施例中，伺服电机与固定端盖的组装结构侧面视图。

图5是本实用新型一个实施例中，伺服电机与锁紧环的配合结构示意图。

附图标记：

伺服电机10；固定端盖20；轮组件30；大从动轮31；小从动轮组件32；轮支撑架33；小从动轮34；锁紧环40；第一环体41；第二环体42；支撑轴50；轴向螺钉61；周向螺钉62。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图1至附图5详细说明一下本实用新型提供的伺服全向轮。

如图1所示，本实用新型一个实施例中，公开了一种伺服全向轮，包括电邮圆柱状外壳的伺服电机10、固定端盖20、轮组件30、锁紧环40和支撑轴50，所述固定端盖20安装并固定在所述伺服电机10的圆柱状外壳的一端，所述锁紧环40安装在所述伺服电机10的圆柱状外壳另一端的圆柱面上，所述轮组件30位于在所述固定端盖20与所述锁紧环40之间，所述轮组件30为沿所述圆柱状外壳周向设置的环状体；所述支撑轴50沿所述圆柱状外壳的轴向延伸，所述支撑轴50的一端与所述固定端盖20连接，另一端与所述锁紧环40连接；所述轮组件30穿设在所述支撑轴50上。

固定端盖20、轮组件30、锁紧环40和支撑轴50均套设在伺服电机10的圆柱状外壳上，组件少，体积小、重量轻、结构紧凑；并且，伺服电机10可以通过圆柱状外壳直接带动轮组件30转动，去除了驱动转接结构，减轻了重量，安装便捷、动作灵敏，不占用设备内部空间，可以满足更小型的自动导向运输车及全向运动设备的使用需求。

如图1所示，一个具体实施例中，支撑轴50可以是沿伺服电机10的轴向设置的螺钉，螺钉穿过锁紧环40螺纹连接在固定端盖20上；此时，支撑轴50被锁紧环40和固定端盖20悬空架起，轮组件30穿设在支撑轴50上。锁紧环40和固定端盖20均和伺服电机10固定，伺服电机10的圆柱状外壳转动，带动锁紧环40和固定端盖20转动，进而带动穿设在支撑轴50上的轮组件30围绕伺服电机10的中心轴旋转。

为了提高轮组件30的安装稳定性，支撑轴50为多个，每个支撑轴50均穿过所述轮组件30设置；多个支撑轴50共同带动轮组件30旋转。

更具体的，轮组件30包括多个轮支撑架33，每个支撑轴50对应一个轮支撑架33设置。

如图2所示，轮组件30包括沿圆柱状外壳周向交替设置的大从动轮31和小从动轮组件32，小从动轮组件32包括轮支撑架33和可旋转的安装在轮支撑架33上的小从动轮34，轮支撑架33穿设在支撑轴50上。每个支撑轴50对应一个轮支撑架33，多个轮支撑架33沿圆柱状外壳的轴向并排设置；每个轮支撑架33上设置有一个小从动轮34，每两个轮支撑架33之间设置一个大从动轮31。

轮组件30在伺服电机10的带动下围绕伺服电机10的轴向旋转，同时，大从动轮31和小从动轮34又可以沿与伺服电机10的轴向垂直的方向转动；轮组件30的旋转方向与大从动轮31和小从动轮34的旋转方向垂直，进而实现全方向的动作。

在上述实施例中，小从动轮34安装在轮支撑架33上，可以看成轮支撑架33与小从动轮34为一体式结构，避免了分体式结构中，在结合面处会产生剥离力，导致分体式结构剥离或脱落的情况产生。

如图3所示，本实用新型的一个实施例中，固定端盖20与伺服电机10的圆柱状外壳的端部通过直口过盈配合的方式连接，保证了伺服电机10的旋转轴与轮组件30旋转轴的同轴度。另外，过盈配合也起到了一定的与定位作用。

同时，如图3和图4所示，固定端盖20与伺服电机10的圆柱状外壳过盈配合连接后，通过轴向螺钉61和周向螺钉62固定在伺服电机10的端部。通过轴向螺钉61和周向螺钉62对固定端盖20和伺服电机10的连接进行加固，提高系统连接的稳定性。

如图5所示，锁紧环40包括第一环体41和第二环体42，所述第一环体41和第二环体42夹持在所述伺服电机10的圆柱状外壳的圆柱面上，所述第一环体41和第二环体42通过螺钉固定连接。锁紧环40为分体式结构，方便组装以及与伺服电机10的连接。第一环体41和第二环体42从相对的两个方向套设在伺服电机10的圆柱状壳体外后，由螺钉进行紧固、连接，实现锁紧环40对伺服电机10的夹持。

在本实用新型的一个实施例中，第一环体41和第二环体42为一体加工形成的环状体经切割后形成。具体制作过程，先制作一个环状体，该环状体的尺寸能够配合在伺服电机10的圆柱状外壳外；之后使用线切割的方式从中间进行切割，形成了第一个环体和第二环体42。为保证第一环体41和第二环体42的同轴度，一般是将环状体进行对半的切割，形成的第一环体41和第二环体42为两个能够组成环状体的半环体。

在本实用新型的一个实施例中，所述伺服电机10内部设置有行星轮组，伺服电机10的转子驱动行星轮内圈，所述行星轮外圈固定有行星架，所述行星架与所述伺服电机10的圆柱状外壳固定连接，带动所述圆柱状外壳旋转。

本实用新型中，行星轮组的结构设计，提高了伺服全向轮的输出扭矩。

同时，所述伺服电机10包括编码器，所述编码器为增量式磁编码器，磁编码器的选择，降低了成本。

在本实用新型的一个实施例中，大从动轮31和小从动轮34皆可独立旋转，其旋转轴线与伺服电机10的旋转轴线垂直。

在本实用新型中，轮支撑架33与小从动轮34可以看做是一体式结构，保证了系统的稳定和连接安全；伺服电机10采用内部设置行星轮组的方式，而非单一靠电磁力；且编码器为磁编码器，区别于光电编码器，体积小，结构简单，功能可靠；另外，整个伺服全向轮的结构紧凑，能够采用较大尺寸的伺服电机10，提高了输出功率和扭矩，保证了最大的集成度。

在一些实施例中，小从动轮34通过圆柱销可旋转的固定在轮支撑架33上，形成一体式结构，组装方便，动作安全、可靠。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种伺服全向轮，其特征在于，包括带有圆柱状外壳的伺服电机、固定端盖、轮组件、锁紧环和支撑轴，所述固定端盖安装并固定在所述伺服电机的圆柱状外壳的一端，所述锁紧环安装在所述伺服电机的圆柱状外壳另一端的圆柱面上，所述轮组件位于在所述固定端盖与所述锁紧环之间，所述轮组件为沿所述圆柱状外壳周向设置的环状体；所述支撑轴沿所述圆柱状外壳的轴向延伸，所述支撑轴的一端与所述固定端盖连接，另一端与所述锁紧环连接；所述轮组件穿设在所述支撑轴上。

2.根据权利要求1所述的伺服全向轮，其特征在于，所述轮组件包括沿所述圆柱状外壳周向交替设置的大从动轮和小从动轮组件，所述小从动轮组件包括轮支撑架和可旋转的安装在所述轮支撑架上的小从动轮，所述轮支撑架穿设在所述支撑轴上。

3.根据权利要求1所述的伺服全向轮，其特征在于，所述锁紧环包括第一环体和第二环体，所述第一环体和第二环体夹持在所述伺服电机的圆柱状外壳的圆柱面上，所述第一环体和第二环体通过螺钉固定连接。

4.根据权利要求1所述的伺服全向轮，其特征在于，所述伺服电机内部设置有行星轮组，伺服电机的转子驱动行星轮内圈，所述行星轮外圈固定有行星架，所述行星架与所述伺服电机的圆柱状外壳固定连接，带动所述圆柱状外壳旋转。

5.根据权利要求4所述的伺服全向轮，其特征在于，所述伺服电机包括编码器，所述编码器为增量式磁编码器。

6.根据权利要求1所述的伺服全向轮，其特征在于，所述固定端盖与所述伺服电机的圆柱状外壳的端部通过直口过盈配合。

7.根据权利要求6所述的伺服全向轮，其特征在于，所述固定端盖通过轴向螺钉和周向螺钉固定在所述圆柱状外壳的端部。

8.根据权利要求3所述的伺服全向轮，其特征在于，所述第一环体和第二环体为一体加工形成的环状体经切割后形成。