CN212752003U - 出线结构及具有其的电机和伺服控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种出线结构及具有其的电机和伺服控制系统。该电机包括：工作模块本体；后端盖，后端盖设置在工作模块本体的端部，且后端盖上开设有过线孔；测量元件，测量元件的测量头用于测量工作模块本体的物理参数，测量头连接有传感器线，传感器线穿设过线孔后，从后端盖的背离工作模块本体的一端引出。通过直接在后端盖上设置供传感器线穿设的过线孔，则不必在后端盖的外侧设置保护传感器线的外壳，由此使得出线结构更紧凑。并且，不必在机壳侧表面添加一个出线孔来使传感器线从此出线孔引出，这样可以保证具有该出线结构的电机的密封性能较好，由此，电机可以应用在更加恶劣的环境，例如粉尘浓度较高、湿度较大的环境。

Description

出线结构及具有其的电机和伺服控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种出线结构、具有该出线结构的电机以及具有该电机的伺服控制系统。

背景技术

对于传统的电机而言，编码器位于后端盖与后盖之间，电机转子穿设后端盖并与编码器的转子固定相连，电机还包括测量元件，用于检测电机定子的温度，测量元件的传感器线(或者其他具有传输信号能力的电缆线)通常使用外部的走线方案，例如传感器线从零件与电机壳体之间的缝隙穿过，并最终从后盖上的出线孔引出。但是这种出线方式必须要求其他零件与电机壳体之间的缝隙足够传感器线穿过，这样会导致电机尺寸较大。或者，在机壳表面添加一个出线孔，传感器线从此出线孔引出，但是存在增加机壳长度，增加零部件以保证密封性的可能。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种出线结构，可使整个结构更紧凑。

本实用新型还提出了一种具有上述出线结构的电机。

本实用新型还提出了一种具有上述电机的伺服控制系统。

根据本实用新型实施例的出线结构包括：工作模块本体；后端盖，所述后端盖设置在所述工作模块本体的端部，且所述后端盖上开设有过线孔；测量元件，所述测量元件的测量头用于测量所述工作模块本体的物理参数，所述测量头连接有传感器线，所述传感器线穿设所述过线孔后，从所述后端盖的背离所述工作模块本体的一端引出。

根据本实用新型实施例的出线结构，通过使传感器线穿设后端盖上的过线孔，可使得出线结构更紧凑。并且，不必在机壳侧表面添加一个出线孔来使传感器线从此出线孔引出，这样可以保证出线结构的密封性能较好，由此，该出线结构可以应用在更加恶劣的环境，例如粉尘浓度较高、湿度较大的环境。

根据本实用新型的一些实施例，所述过线孔相对于所述后端盖的轴线倾斜布置。

具体地，所述过线孔的朝向所述工作模块本体的一端靠近所述后端盖的轴线，所述过线孔的背离所述工作模块本体的一端远离所述后端盖的轴线。

可选地，所述过线孔与所述后端盖的轴线之间所成角度为30°～75°。

根据本实用新型第二方面实施例的电机，包括上述的出线结构，所述工作模块本体为电机本体，所述电机本体包括：电机定子和电机转子，所述电机转子相对于所述电机定子可转动，所述测量元件的测量头用于测量所述电机转子或所述电机定子的物理参数。

根据本实用新型的一些实施例，所述电机还包括：编码器，所述编码器设置在所述后端盖的背离所述电机本体的一端，所述编码器包括：编码器定子和编码器转子，所述编码器转子相对于所述编码器定子可转动，所述电机转子穿设所述后端盖且与所述编码器转子固定相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述电机还包括：后盖，所述后盖适于与所述后端盖固定相连，且所述后盖与所述后端盖之间形成容置腔，所述编码器位于所述容置腔内，所述后盖上开设有出线孔，所述传感器线适于从所述出线孔引出。

进一步地，所述编码器的反馈线适于从所述出线孔引出。

可选地，所述传感器线和所述反馈线被同一个绝缘层所包覆。

根据本实用新型的一些实施例，所述电机还包括：电机壳体，所述电机壳体设置在所述电机定子的外围，所述电机壳体上开设有电源孔，电源线穿设所述电源孔后与所述电机本体电连接。

根据本实用新型第三方面实施例的伺服控制系统，包括上述的电机。

所述伺服控制系统与上述的电机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是电机的剖视装配示意图；

图2是电机的剖视分解示意图；

图3是电机的分解示意图；

图4是后端盖的第一视角立体示意图；

图5是后端盖的第二视角立体示意图；

图6是后端盖的剖视图。

附图标记：

电机10、编码器1、编码器定子11、定子凸缘111、定子本体112、定子连接部113、编码器转子12、转子螺钉121、垫片122、套筒123、后端盖2、固定孔221、安装通孔23、定子定位腔25、轴承腔26、止挡定位壁27、避让腔28、过线孔29、后盖3、后盖顶板32、后盖侧围板33、顶板孔34、压板35、出线孔36、接线端子37、容置腔4、密封槽5、密封圈6、紧固螺钉7、传感器线81、电机转子9、电机定子91、电机壳体92、电源孔921、盖板93、第一轴承94、PCB板95、第二轴承96。

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“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“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。

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，也可以是电连接或可以互相通讯；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。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。

下面结合图1-图6详细描述根据本实用新型实施例的电机10。

参照图1-图3所示，根据本实用新型实施例的出线结构可以包括：工作模块本体、后端盖2、测量元件，后端盖2设置在工作模块本体的端部，且结合图6所示，后端盖2上开设有过线孔29，测量元件的测量头用于测量工作模块本体的物理参数，测量头连接有传感器线81，传感器线81穿设过线孔29后，从后端盖2的背离工作模块本体的一端引出，而不必在后端盖2的外侧设置保护传感器线81的外壳，从而减少了零件数量。

测量元件可以是温度传感器，温度传感器的测量头用于测量工作模块本体的温度。测量元件还可以是振动传感器，振动传感器的测量头用于测量工作模块本体的振动。测量元件可以是位移传感器，位移传感器的测量头用于测量工作模块本体的位移。测量元件还可以是其它类型(例如压力传感器、加速度传感器等)的传感器，其测量头用于测量工作模块本体的对应物理参数，这里不再一一列举。

根据本实用新型实施例的出线结构，直接在后端盖2上设置供传感器线81穿设的过线孔29，这样，不必在后端盖2的外侧设置保护传感器线81的外壳，由此使得出线结构更紧凑。并且，不必在机壳侧表面添加一个出线孔来使传感器线81从此出线孔引出，这样可以保证出线结构的密封性能较好，由此，出线结构可以应用在更加恶劣的环境，例如粉尘浓度较高、湿度较大的环境。

参照图1-图2、图6所示，过线孔29相对于后端盖2的轴线倾斜布置。过线孔29的下端开设在后端盖2的下端面，过线孔29的上端开设在后端盖2的上端面。过线孔29贯穿后端盖2的厚度方向，这样，传感器线81大致沿电机10的轴线方向延伸出去，而不必在后端盖2的侧面开设出线孔。

具体地，过线孔29的朝向工作模块本体的一端靠近后端盖2的轴线，过线孔29的背离工作模块本体的一端远离后端盖2的轴线。换言之，在图1-图2中，过线孔29的下端靠近后端盖2的轴线，过线孔29的上端远离后端盖2的轴线。过线孔29倾斜布置，可以合理避让电机10内部零部件，同时也可以使传感器线81的走线更加平缓，防止过线孔29与后端盖2的轴线平行时导致传感器线81折弯过大易损坏。

可选地，如图6所示，过线孔29与后端盖2的轴线之间所成角度α为30°～75°，例如，该角度α可以是45°、60°等。过线孔29可构造为圆柱形直孔，便于加工。

根据本实用新型第二方面实施例的电机10，包括上述的出线结构，上述工作模块本体为电机本体。由于采用了上述的出线结构，可以保证电机10的密封性能较好，由此，电机10可以应用在更加恶劣的环境，例如粉尘浓度较高、湿度较大的环境。

参照图1-图2所示，电机本体包括：电机定子91和电机转子9，电机转子9相对于电机定子91可转动，测量元件的测量头用于测量电机转子9或电机定子91的物理参数。例如，当测量元件是温度传感器时，温度传感器的测量头用于测量电机定子91的温度。

进一步地，参照图1-图2所示，电机10还包括：编码器1，编码器1设置在后端盖2的背离电机本体的一端，即编码器1设置在后端盖2的上端，编码器1用于检测电机转子9的运动参数。例如可以测量电机转子9的角位移或角速度等。

具体而言，编码器1包括：编码器定子11和编码器转子12，编码器转子12相对于编码器定子11可转动，电机转子9穿设后端盖2，且电机转子9与编码器转子12固定相连。

编码器转子12上设置有通孔，电机转子9上可开设有螺纹连接孔，转子螺钉121穿设编码器转子12上的通孔后与电机转子9上的螺纹连接孔螺接，由此实现编码器转子12与电机转子9的固定连接。这样，当电机转子9转动时，编码器转子12与电机转子9同步转动，编码器转子12相对于编码器定子11发生相对运动，可以通过检测编码器转子12的转动参数知晓电机转子9的转动参数，转动参数可以是角位移、转速等。

参照图1-图2所示，转子螺钉121与编码器转子12的端部之间还设置有垫片122，以减小该处的应力集中。转子螺钉121的螺杆与编码器转子12的通孔内周面之间还设置有套筒123，以减小电机转子9对编码器转子12的磨损。

可选地，编码器1可以是磁性编码器或光电编码器或旋转变压器。

参照图1-图2、图4、图6所示，后端盖2上设置有用于给编码器定子11定位的定子定位腔25。编码器定子11包括定子凸缘111，定子定位腔25适于对定子凸缘111定位。

编码器定子11还包括：定子本体112，定子本体112与定子凸缘111之间还可以通过定子连接部113相连接。定子连接部113的外径小于定子本体112、定子凸缘111的外径，由此可以减轻编码器定子11的重量。

参照图2-图3所示，定子连接部113处形成凹槽，定子连接部113处的凹槽还可以起到固定编码器定子11的作用。具体而言，后盖3内设置有压板35，压板35的厚度小于定子连接部113处的凹槽宽度，压板35的内侧具有圆弧面，该圆弧面适于与定子连接部113的外周面配合，从而使得压板35部分地嵌设在定子连接部113处的凹槽内，当定子凸缘111被定位在定子定位腔25内时，定子凸缘111的高度高于后端盖2的端面，这样，压板35压紧定子凸缘111时，可以实现将编码器定子11压紧在后端盖2上，由此实现编码器定子11的固定。

压板35上设置有通孔，螺钉38穿设压板35上的通孔且旋紧在后端盖2上的固定孔20内。

参照图1-图2、图5-图6所示，后端盖2内设置有轴承腔26，轴承腔26内设置有第一轴承94，第一轴承94的内圈与电机转子9相对固定，第一轴承94的外圈与轴承腔26的腔壁相对固定，且第一轴承94的内圈与外圈可相对转动。这样，当电机转子9与编码器转子12同步转动时，第一轴承94的内圈可以跟随电机转子9同步转动，而第一轴承94的外圈固定不动，这样，第一轴承94可对电机转子9起到支撑转动的作用，从而使得电机转子9的转动更加平稳。

进一步地，参照图4-图6所示，轴承腔26与定子定位腔25之间为止挡定位壁27，止挡定位壁27上开设有供电机转子9与编码器转子12相连接的安装通孔23。结合图1-图2、图4-图6所示，电机转子9适于穿设安装通孔23，以便于转子螺钉121固定连接，由此实现电机转子9与编码器转子12的固定连接。

参照图5-图6所示，轴承腔26的外端为避让腔28，避让腔28与轴承腔26之间形成台阶面，过线孔29的下端开设在该台阶面上，过线孔29的上端开设在后端盖2的上端面。

参照图1-图3所示，电机10还包括：后盖3，后盖3适于与后端盖2固定相连，且后盖3与后端盖2之间形成容置腔4，编码器1位于容置腔4内，后盖3与后端盖2通过紧固螺钉7相连接，后端盖2上开设有用于插接紧固螺钉7的固定孔221，紧固螺钉7穿设后盖3之后与固定孔221螺接固定，由此实现后盖3与后端盖2的固定。

后盖3可以包括：后盖顶板32和后盖侧围板33，后盖侧围板33与后盖顶板32固定，后盖顶板32与后端盖2分离开，后盖顶板32上开设有供紧固螺钉7穿设的顶板孔34。

后盖3上开设有出线孔36，传感器线81适于从出线孔36引出。参照图1-图3所示，出线孔36可开设在后盖顶板32上。

进一步地，编码器1的反馈线适于从出线孔36引出。

可选地，传感器线81和反馈线被同一个绝缘层所包覆，以使传感器线81和反馈线成为一根低压线束，低压线束的端部设置有接线端子37，低压线束的电信号可通过接线端子37传输至控制单元。传感器线81和反馈线可以直接通过焊接点实现连接。

参照图1-图3所示，电机10还包括：电机壳体92，电机壳体92设置在电机定子91的外围，电机壳体92上开设有电源孔921，电源线穿设电源孔921后与电机本体电连接。电机壳体92外侧设置有盖板93，盖板93上开设有盖板孔931，电源线适于穿设电源孔921、盖板孔931。电源线可以对电机本体供电。

电源线为高压线束，传感器线81和反馈线形成的低压线束与高压线束分离开，由此可以将强电或弱电分开，从而减小低压线束与高压线束之间的电磁干扰。

过线孔29的上端与容置腔4相连通，过线孔29的下端与电机壳体92内部空间相连通。

电机转子9的上端被后端盖2内的第一轴承94支撑，电机转子9的下端被电机壳体92内的第二轴承96支撑，由此可使电机转子9的转动更加平稳。

参照图1-图2所示，电机本体的端部还设置有PCB板95，电机定子91适于与PCB板95电连接，以实现对电机定子91的三相供电。

本实用新型实施例的电机10适用于有制动器、无制动器的机型，通用性较好，且可以保证电机10结构紧凑。同时，减少了电机10表面开孔，有利于保证电机10的密封性较好。此外，传感器线81与编码器1的反馈线被同一个绝缘层所包覆，这样，不必对传感器线81与编码器1的反馈线进行单独包覆绝缘层，减少了电机10的制造工序。

本实用新型的电机10可以是伺服电机，该电机10可以应用于多种使用伺服电机的机器上。

根据本实用新型第三方面实施例的伺服控制系统，包括上述实施例的电机10。伺服控制系统可以是：六轴或四轴的机器人系统(如Delta、Scara机器人)和需要控制物体位移位置精度的自动控制生产系统(多为满足特定需求而定制化的产品，如纺织生产线、自动包装生产线、分拣系统、自动焊接系统和医疗机械系统等等)。

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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。

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 (11)

1.一种出线结构，其特征在于，包括：

工作模块本体；

后端盖(2)，所述后端盖(2)设置在所述工作模块本体的端部，且所述后端盖(2)上开设有过线孔(29)；

测量元件，所述测量元件的测量头用于测量所述工作模块本体的物理参数，所述测量头连接有传感器线(81)，所述传感器线(81)穿设所述过线孔(29)后，从所述后端盖(2)的背离所述工作模块本体的一端引出。

2.根据权利要求1所述的出线结构，其特征在于，所述过线孔(29)相对于所述后端盖(2)的轴线倾斜布置。

3.根据权利要求1所述的出线结构，其特征在于，所述过线孔(29)的朝向所述工作模块本体的一端靠近所述后端盖(2)的轴线，所述过线孔(29)的背离所述工作模块本体的一端远离所述后端盖(2)的轴线。

4.根据权利要求2所述的出线结构，其特征在于，所述过线孔(29)与所述后端盖(2)的轴线之间所成角度为30°～75°。

5.一种电机(10)，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的出线结构，所述工作模块本体为电机本体，所述电机本体包括：电机定子(91)和电机转子(9)，所述电机转子(9)相对于所述电机定子(91)可转动，所述测量元件的测量头用于测量所述电机转子(9)或所述电机定子(91)的物理参数。

6.根据权利要求5所述的电机(10)，其特征在于，所述电机(10)还包括：编码器(1)，所述编码器(1)设置在所述后端盖(2)的背离所述电机本体的一端，所述编码器(1)包括：编码器定子(11)和编码器转子(12)，所述编码器转子(12)相对于所述编码器定子(11)可转动，所述电机转子(9)穿设所述后端盖(2)且与所述编码器转子(12)固定相连。

7.根据权利要求6所述的电机(10)，其特征在于，所述电机(10)还包括：后盖(3)，所述后盖(3)适于与所述后端盖(2)固定相连，且所述后盖(3)与所述后端盖(2)之间形成容置腔(4)，所述编码器(1)位于所述容置腔(4)内，所述后盖(3)上开设有出线孔(36)，所述传感器线(81)适于从所述出线孔(36)引出。

8.根据权利要求7所述的电机(10)，其特征在于，所述编码器(1)的反馈线适于从所述出线孔(36)引出。

9.根据权利要求8所述的电机(10)，其特征在于，所述传感器线(81)和所述反馈线被同一个绝缘层所包覆。

10.根据权利要求5所述的电机(10)，其特征在于，所述电机(10)还包括：电机壳体(92)，所述电机壳体(92)设置在所述电机定子(91)的外围，所述电机壳体(92)上开设有电源孔(921)，电源线穿设所述电源孔(921)后与所述电机本体电连接。

11.一种伺服控制系统，其特征在于，包括权利要求5-10中任一项所述的电机(10)。

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