CN209375345U - 电机及机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机及机械臂。其中，电机包括电机本体，电机本体包括转轴，转轴上形成有沿转轴的轴线方向延伸的通孔，通孔用于穿设走线。本实用新型提供一种机械臂，包括机械臂本体以及的电机，电机连接在机械臂本体上。本实用新型提供的电机及机械臂，电机的走线可以设置在转轴的通孔内，避免了导线暴露在外部，机械臂运行时也不会挂到周围物件，机械臂的可靠性及安全性高。

Description

电机及机械臂

技术领域

本实用新型涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种电机及机械臂。

背景技术

随着工业自动化的发展，机械臂在各行业不断普及。机械臂通常包括多个关节，每个关节中设置有电机，实现机械臂的多自由度运动。

现有技术中，为了保证电机的运行，电机连接有电源线、信号线等多条走线，走线的另一端可以与电源或控制器连接。

但是，这些走线暴露在关节外部，机械臂在运行过程中走线很容易挂到周围物件，导致机械臂故障。

实用新型内容

本实用新型提供一种电机及机械臂，以避免机械臂运动过程中走线挂到周围物件。

本实用新型提供一种电机，包括：电机本体，所述电机本体包括转轴，所述转轴上形成有沿所述转轴的轴线方向延伸的通孔，所述通孔用于穿设走线。

如上所述的电机，其中，所述电机本体还包括定子以及转子，所述定子套设在所述转轴外，所述转子套设在所述定子外，且所述转子与所述转轴固定连接。

如上所述的电机，其中，所述转子包括机壳以及固定在所述机壳上的转子本体，所述转子本体套设在所述定子外，所述机壳沿垂直于所述转轴的平面延伸，且所述机壳上形成安装孔，所述转轴穿设所述安装孔，且所述机壳固定在所述转轴上。

如上所述的电机，其中，所述电机还包括刹车组件，所述刹车组件包括刹车盘以及设置在所述刹车盘上的阻挡块，所述刹车盘套设在所述转轴外，且所述刹车盘位于所述机壳背离所述转子本体的一侧；所述机壳上设置有卡孔，所述阻挡块能够相对所述刹车盘沿平行于所述转轴的方向运动，从而使得所述阻挡块插设所述卡孔。

如上所述的电机，其中，所述刹车盘上设置有用于吸合所述阻挡块的电磁吸合部，所述电磁吸合部与所述阻挡块之间还设置有弹性件。

如上所述的电机，其中，所述转轴外还套设有盖体以及与所述盖体固定连接的壳体，所述盖体与所述壳体共同围成容纳所述定子、所述转子以及所述刹车组件的容纳腔，且所述定子背离所述机壳的一端固定在所述盖体上，所述刹车盘与所述壳体固定连接。

如上所述的电机，其中，所述壳体的侧面上形成有散热孔。

如上所述的电机，其中，所述电机还包括磁编码器组件；所述磁编码器组件包括磁盘以及电路板，所述磁盘与所述转轴固定连接；所述壳体包括底壁以及固定在所述底壁上的筒状侧壁；所述盖体固定在所述筒状侧壁背离所述底壁的一端；所述底壁上形成有用于容纳所述磁盘的连接孔，且至少部分所述磁盘沿背离所述盖体的方向凸出于所述底壁，所述电路板固定在所述底壁背离所述盖体的一侧，且所述电路板上设置有用于检测所述磁盘磁场的芯片。

如上所述的电机，其中，所述电路板上形成有连通孔，所述连通孔与所述通孔连通。

本实用新型提供一种机械臂，包括机械臂本体以及所述的电机，所述电机连接在所述机械臂本体上。

本实用新型提供的电机及机械臂，通过设置电机本体，电机本体包括转轴，转轴上形成有沿转轴的轴线方向延伸的通孔，通孔用于穿设走线，使得电机的走线可以设置在转轴的通孔内，避免了导线暴露在外部，机械臂运行时也不会挂到周围物件，机械臂的可靠性及安全性高。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

图1为本实用新型电机的整体结构示意图；

图2为图1的爆炸视图；

图3为图1中电机本体的结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为图3的爆炸视图；

图6为图1中电路板的背面示意图。

附图标记说明：

100：电机本体；

110：转轴；

120：定子；

130：转子；

131：转子本体；

132：机壳；

133：卡孔；

140：通孔；

200：刹车组件；

210：刹车盘；

211：阻挡块；

300：盖体；

400：壳体；

410：散热孔；

500：磁编码器组件；

510：磁盘；

520：电路板；

521：连通孔；

522：芯片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

图1为本实用新型电机的整体结构示意图；图2为图1的爆炸视图；图3为图1中电机本体的结构示意图；图4为图3的剖视图；图5为图3的爆炸视图；图6为图1中电路板的背面示意图。

请参考图1至图6，本实施例提供一种电机，包括：电机本体100，电机本体100包括转轴110，转轴110上形成有沿转轴110的轴线方向延伸的通孔140，通孔140用于穿设走线。

具体地，本实施例提供的电机可以应用于机械传动装置，尤其是可以应用于机械臂的关节中，电机可以驱动关节转动，从而实现机械臂的多自由度运动。

电机可以包括电机本体100，电机本体100可以包括转轴110，转轴110可以与待驱动设备连接，电机能够将电能转换为转轴110的旋转运动输出。

转轴110上可以设置有通孔140，通孔140可以为圆柱形孔，优选地，通孔140的轴线可以与转轴110的轴线方向重合，使得转轴110旋转时，动平衡性好，提高电机的寿命。

电机的走线，例如电源线、信号线等多种类型的走线都可以通过转轴110内的通孔140与外部电源以及控制器等部件连接，从而避免了走线暴露在机械臂外部。

可以理解，现有技术中，机械臂的电机走线是暴露在机械臂外部，在机械臂进行复杂的运动时，走线也会跟随其运动，当机械臂周围环境设置有其他设备时，走线容易挂设到这些设备上，从而影响机械臂的正常运行，严重时还会导致走线折断，机械臂故障等问题。因此，现有技术中，机械臂运行时，周围一定范围内都需要保证没有其他设备出现，这样会导致机械臂的占用空间过大。本实施例中，走线通过设置在电机的转轴110的通孔140内，可以避免机械臂关节的走线外露，避免了机械臂运动时走线挂设到周围设备上，提高了机械臂的可靠性及安全性，另外，可以减少机械臂的空间占用。

本实施例提供的电机，通过设置电机本体，电机本体包括转轴，转轴上形成有沿转轴的轴线方向延伸的通孔，通孔用于穿设走线，使得电机的走线可以设置在转轴的通孔内，避免了导线暴露在外部，机械臂运行时也不会挂到周围物件，机械臂的可靠性及安全性高。

进一步地，电机本体100还包括套设在转轴110外的的定子120以及转子130，所述定子120套设在所述转轴110外，所述转子130套设在所述定子120外，且所述转子130与所述转轴110固定连接。

具体地，电机本体100可以包括定子120和转子130，定子120可以包括定子铁芯、定子绕组等组成，定子120可以形成旋转磁场。转子130一般由绕有线圈的铁芯、滑环、风叶等组成，转子130能够在定子120产生的旋转磁场的驱动下产生高速回转运动。

定子120可以大致为圆筒状结构，可以套设在转轴110外部，转子130也可以大致呈筒状结构，其可以套设在定子120的外部，另外，转子130可以与转轴110固定连接，从而带动转轴110旋转。

转轴110的两端可以凸出于转子130，定子120可以容纳在转子130内，转子130沿轴线方向的至少一端可以通过螺接或者焊接等方式固定在转轴110上，从而实现转子130和转轴110的固定连接。

进一步地，定子120、转子130以及转轴110的轴线都可以重合。

作为转子130的一种优选实施方式，转子130包括机壳132以及固定在所述机壳132上的转子本体131，所述转子本体131套设在所述定子120外，所述机壳132沿垂直于所述转轴110的平面延伸，且所述机壳132上形成安装孔，所述转轴110穿设所述安装孔，且所述机壳132固定在所述转轴110上。

转子本体131可以为圆柱筒状结构，其可以包括筒状的磁轭以及沿圆周方向间隔排列在磁轭内表面的多个转子磁铁，定子120可以包括多个沿转轴110的圆周方向间隔设置的多个定子磁铁，转子磁铁位于定子磁铁外部，机壳132可以为沿垂直于转轴110的平面延伸的圆形板状结构，其可以与转子本体131的一端固定连接。机壳132上还可以设置有安装孔，安装孔的直径可以与转轴110的尺寸相等，转轴110的一端可以穿过安装孔，转轴110可以过盈配合卡合在安装孔中，结构简单、容易实现。

在上述实施例的基础上，电机100还包括刹车组件200，刹车组件200包括刹车盘210以及设置在刹车盘210上的阻挡块211，刹车盘210套设在转轴110外，且所述刹车盘210位于所述机壳132背离所述转子本体131的一侧；机壳132上设置有卡孔133，阻挡块211能够沿平行于所述转轴110的方向相对刹车盘210运动，从而使得阻挡块211插设卡孔133。

具体地，刹车组件200可以用于阻止转轴110转动。刹车组件200可以包括刹车盘210，刹车盘210可以为圆盘状结构，其中心可以形成有圆孔，转轴110可转动地穿设刹车盘210上的圆孔。刹车盘210可以设置在机壳132背离所述转子本体131的一侧。

刹车盘210朝向机壳132的表面可以设置有阻挡块211，阻挡块211可以为圆柱状凸起。机壳132上可以设置有卡孔133，阻挡块211可以沿平行于转轴110轴线的方向移动，从而使得阻挡块211可以插入卡孔133中实现卡合，从而阻挡转子130转动，进而阻止转轴110旋转。阻挡块211的横截面面积可以小于卡扣133的横截面面积，从而方便阻挡块211卡合到卡孔133中。优选地，卡孔133可为扇形结构，从而增大卡孔133的面积，提高卡合效率。

进一步优选地，卡孔133的数量为多个，多个卡孔133可以沿转轴110的圆周方向间隔设置。阻挡块211的数量可以与卡孔133的数量相等。一个阻挡块211可以卡合到一个卡孔133内部，刹车效率更高。

另外，阻挡块211相对卡孔133的运动方式可以有多种，例如阻挡块211可以固定在刹车盘210上，刹车盘210可以沿转轴110的轴线方向移动从而带动阻挡块211相对卡孔133移动，以使阻挡块211卡合到卡孔133中，或从卡孔133中脱离。

作为另一种优选地阻挡块211与卡孔133的相对运动方式。刹车盘210上设置有用于吸合阻挡块211的电磁吸合部，电磁吸合部与阻挡块211之间还设置有弹性件。

具体地，本实施例中，刹车盘210可以相对于定子120固定连接。阻挡块211可以相对刹车盘210运动，从而实现阻挡块211的伸缩。

例如，刹车盘210可以设置有电磁吸合部，电磁吸合部可以为电磁线圈等结构，其通电后可以产生吸合力，从而吸引阻挡块211。具体地，电磁线圈可以是螺旋线圈，螺旋线圈的轴线方向可以平行于转轴110的轴线方向。螺旋线圈的一端可以固定在刹车盘210的表面，另一端可以通过弹性件连接阻挡块211。

当电磁吸合部得电后，其可以吸合阻挡块211朝向靠近刹车盘210的方向移动，弹性件受力压缩，阻挡块211移动到卡孔133外，此时转子130可以相对定子120转动。电磁吸合部无电流通过时，弹性件依靠其弹力伸长，阻挡块211可以卡合在卡孔133中间，实现刹车的作用。

进一步地，转轴110外还套设有盖体300以及与盖体300固定连接的壳体400，盖体300与壳体400共同围成容纳定子120、转子130以及刹车组件200的容纳腔，且定子120背离机壳132的一端固定在盖体300上，刹车盘210与壳体400固定连接。

具体地，盖体300可以为板状结构，壳体400可以为圆筒状结构，壳体400内形成有一端开口的容纳腔，盖体300可以盖设在容纳腔的开口。定子120、转子130以及刹车组件200可以都容纳在容纳腔内，盖体300上可以有穿设转轴110的孔，转轴110可转动地连接在孔内。盖体300可以通过螺接等方式与壳体400固定。盖体300和刹车盘210可以分别位于定子120的两端，刹车盘210可以固定在壳体400上，定子120可以固定在盖体300上。

盖体300和壳体400可以起到保护电机本体100以及刹车组件200的作用，避免电机被磕碰而损坏。

优选地，壳体400的侧面上形成有散热孔410。散热孔410可以提高电机与外接空气的接触面积，从而起到散热作用，避免电机温度过高而损坏。进一步，散热孔410的数量可以为多个，多个散热孔410可以沿壳体400的圆周方向间隔设置。

在上述实施例的基础上，电机还包括磁编码器组件500；磁编码器组件500包括磁盘510以及电路板520，所述磁盘510与所述转轴110固定连接；所述壳体400包括底壁以及固定在所述底壁上的筒状侧壁；所述盖体300固定在所述筒状侧壁背离所述底壁的一端；所述底壁上形成有用于容纳所述磁盘510的连接孔，且至少部分所述磁盘510沿背离所述盖体300的方向凸出于所述底壁，所述电路板520固定在所述底壁背离所述盖体300的一侧，且所述电路板520上设置有用于检测所述磁盘510磁场的芯片。

具体地，转轴110可以有两个端，一端可以作为电机的输出端与待驱动设备连接，另一端可以固定有磁盘510，磁盘510可以跟随转轴110转动。所述壳体400包括底壁以及固定在所述底壁上的筒状侧壁；底壁和筒状侧壁围成一端开口的容纳腔，盖体300固定在开口处。所述底壁上形成有连接孔，磁盘510可以容纳在连接孔中，使得磁盘510的一部分位于容纳腔内，另一部分可以伸出容纳腔外。

电路板520可以为电机的驱动电路板，其可以连接有电源线和信号线等等。电路板520可以固定在底壁外，电路板520上设置有与磁盘510配合使用的芯片522。芯片522可以正对磁盘510的顶面设置，如图6，图示为电路板520的背面，即图1中电路板520的底面，图6中的圆形虚线为磁盘510在电路板520的投影线条，芯片522可以覆盖部分投影。磁盘510可以设置有多个间隔的磁极。芯片522可以包括磁阻传感器，磁阻传感器的探头可以正对某一磁极设置。磁盘510转动时，可以产生周期分布的空间漏磁场，磁阻传感器可以检测到变化的磁场信号，并转化为电阻值，经过处理后，可以得到电机的转角或转速信息。

优选地，电路板520上形成有连通孔521，连通孔521与通孔140连通。磁盘510底部可以设置有中空的磁盘支架，磁盘支架可以卡合在转轴110的通孔140内，电路板520的连通孔521可以与通孔140正对，使得电路板520上的走线可以穿过连通孔521、磁盘支架、通孔140后与外部设备连接，从而避免了电路板520的走线暴露在机械臂的外部。

本实施例还提供一种机械臂，包括机械臂本体以及电机，电机连接在机械臂本体上。电机包括：电机本体100，电机本体100包括转轴110，转轴110上形成有沿转轴110的轴线方向延伸的通孔140，通孔140用于穿设走线。

具体地，机械臂本体可以包括有多个关节，每个关节都可以设置有一个电机，电机可以带动关节运动，从而使得机械臂实现运动。机械臂本体的结构可以为现有技术中的机械臂本体结构，电机的结构和功能和上述实施例相同，可以参考上述实施例，在此不再赘述。

走线通过设置在电机的转轴110的通孔140内，可以避免机械臂关节的走线外露，避免了机械臂运动时走线挂设到周围设备上，提高了机械臂的可靠性及安全性，另外，可以减少机械臂的空间占用。

本实施例提供的及机械臂，通过设置电机本体，电机本体包括转轴，转轴上形成有沿转轴的轴线方向延伸的通孔，通孔用于穿设走线，使得电机的走线可以设置在转轴的通孔内，避免了导线暴露在外部，机械臂运行时也不会挂到周围物件，机械臂的可靠性及安全性高。

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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中，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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：电机本体，所述电机本体包括转轴，所述转轴上形成有沿所述转轴的轴线方向延伸的通孔，所述通孔用于穿设走线。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机本体还包括定子以及转子，所述定子套设在所述转轴外，所述转子套设在所述定子外，且所述转子与所述转轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述转子包括机壳以及固定在所述机壳上的转子本体，所述转子本体套设在所述定子外，所述机壳沿垂直于所述转轴的平面延伸，且所述机壳上形成安装孔，所述转轴穿设所述安装孔，且所述机壳固定在所述转轴上。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述电机还包括刹车组件，所述刹车组件包括刹车盘以及设置在所述刹车盘上的阻挡块，所述刹车盘套设在所述转轴外，且所述刹车盘位于所述机壳背离所述转子本体的一侧；所述机壳上设置有卡孔，所述阻挡块能够相对所述刹车盘沿平行于所述转轴的方向运动，从而使得所述阻挡块插设所述卡孔。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述刹车盘上设置有用于吸合所述阻挡块的电磁吸合部，所述电磁吸合部与所述阻挡块之间还设置有弹性件。

6.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述转轴外还套设有盖体以及与所述盖体固定连接的壳体，所述盖体与所述壳体共同围成容纳所述定子、所述转子以及所述刹车组件的容纳腔，且所述定子背离所述机壳的一端固定在所述盖体上，所述刹车盘与所述壳体固定连接。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述壳体的侧面上形成有散热孔。

8.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述电机还包括磁编码器组件；所述磁编码器组件包括磁盘以及电路板，所述磁盘与所述转轴固定连接；所述壳体包括底壁以及固定在所述底壁上的筒状侧壁；所述盖体固定在所述筒状侧壁背离所述底壁的一端；所述底壁上形成有用于容纳所述磁盘的连接孔，且至少部分所述磁盘沿背离所述盖体的方向凸出于所述底壁，所述电路板固定在所述底壁背离所述盖体的一侧，且所述电路板上设置有用于检测所述磁盘磁场的芯片。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电路板上形成有连通孔，所述连通孔与所述通孔连通。

10.一种机械臂，其特征在于，包括机械臂本体以及权利要求1-9任一项所述的电机，所述电机连接在所述机械臂本体上。