CN213817386U - 电机、机器人及自动化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电机、机器人及自动化设备，其中，所述电机包括：定子，所述定子包括铁芯和设于所述铁芯上的绕线框架，所述绕线框架上绕设有线圈，所述绕线框架具有在所述铁芯的轴向上凸出的凸出部；以及电路板组件，所述电路板组件环设在所述凸出部的外周，所述线圈与所述电路板组件相连接。本实用新型通过将电路板组件套设在绕向框架的凸出部的外周，电路板仅占用绕线框架周向的空间，在电机的轴向上降低了电机的长度，进而有助于减小电机的整体体积。

Description

电机、机器人及自动化设备

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种电机、机器人及自动化设备。

背景技术

目前，机器人用伺服电机其极槽配合多采用分数槽集中绕线，使得绕线端部较短，但绕线端部接线较为复杂，一般接线方式都会增加绕线端部高度，现有绕线端部接线结构有两种方式：

1.采用PCB板接线，采用PCB板接线一般为穿洞式结构，即在绕线框架端部固定插针，将绕线焊在插针上，再将插针穿过PCB板预留的焊洞中焊好。

2.采用导线按照一定的方法接线，然后将导线焊接在绕线上，并固定在绕线端部。

随着机器人行业发展，高精度，高响应的机器人对电机体积的要求越来越高，而无论哪种传统的电机绕线端部接线方式无疑都会增加绕线端部的高度10mm-15mm。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电机、机器人及自动化设备，旨在改善现有的电机定子与电路板相配合时导致电机的整体长度增大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的电机，包括：

定子，所述定子包括铁芯和设于所述铁芯上的绕线框架，所述绕线框架上绕设有线圈，所述绕线框架具有在所述铁芯的轴向上凸出的凸出部；以及

电路板组件，所述电路板组件套设在所述凸出部的外周，所述线圈与所述电路板组件相连接。

可选地，所述电路板组件呈环状结构。

可选地，所述电路板组件包括：

多个电路板单体，多个所述电路板单体沿所述电机的轴向间隔设置，多个所述电路板单体分别与所述线圈相连接。

可选地，相邻所述电路板单体通过连接件相连接。

可选地，所述连接件设于相邻的所述电路板单体之间。

可选地，所述电路板组件背向所述铁芯的一侧与所述铁芯之间的距离为第一距离，所述凸出部远离所述铁芯的一端与所述铁芯之间的距离为第二距离，所述第一距离小于或等于所述第二距离。

可选地，所述线圈具有引出端，所述电路板组件上设有接线端，所述接线端与所述线圈的引出端相连接；

所述接线端设于所述电路板组件背向所述铁芯的一侧。

可选地，所述接线端为凸设于所述电路板上的焊点，所述线圈的引出端与所述接线端相焊接；

或者，所述接线端为设于所述电路板组件的焊孔，所述线圈的引出端与所述焊孔相焊接。

可选地，所述电路板组件上设有多个引出线；

所述引出线设于所述电路板组件远离所述铁芯一侧。

可选地，所述凸出部的最大外周直径小于所述铁芯的最大外周直径。

可选地，所述电路板组件的最大外周直径小于或等于所述铁芯的最大外周直径。

可选地，所述电机还包括：

机壳，所述定子和所述电路板组件设于所述机壳内，所述电路板组件的最大外周直径小于所述机壳的内径。

本实用新型还提出一种机器人，所述机器人包括如上述所述的电机。

本实用新型还提出一种自动化设备，所述自动化设备包括如上述所述的电机。

本实用新型技术方案通过将电路板组件套设在绕向框架的凸出部的外周，电路板仅占用绕线框架周向的空间，在电机的轴向上降低电机的长度，进而有助于减小电机的整体体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电机定子一实施例俯视图；

图2为本实用新型电机定子一实施例主视图；

图3为图2中A部位的局部放大图；

图4为本实用新型电路板组件一实施例的俯视图；

图5为本实用新型电路板组件一实施例的主视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	铁芯	11	绕线框架
12	凸出部	13	线圈
				14	线槽	20	电路板组件
21	电路板单体	22	接线端
				23	引出线	24	连接件

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电机，包括：定子，所述定子具有铁芯10和线圈13，所述线圈13可以按照现有方式缠绕在所述铁芯10上，所述铁芯10上设置有绕线框架11，所述线圈13缠绕在所述绕线框架11上，所述绕线框架11用于对所述线圈13和所述铁芯10进行绝缘。在本实用新型的实施例中，所述定子可以为若干相同结构的拼块定子构成，所述拼块定子包括铁芯10、绕线框架11以及线圈13，铁芯具有齿部和轭部，所述绕线框架11包裹在所述拼块定子的铁芯10的齿部周围，所述线圈13缠绕在所述绕线框架11上。图1至5为本实用新型的实施例所对应的附图。

请参阅图1和图2，在一实施例中，所述绕线框架11具有在所述铁芯10的轴向上凸出的凸出部12；所述电机还包括电路板组件20，所述电路板组件20套设在所述凸出部12的外周，所述线圈13与所述电路板组件20相连接。

所述绕线框架11部分向所述铁芯10的轴向凸伸形成所述凸出部12，以使所述铁芯10的轴向外部形成一定空间。所述电路板组件20环设在所述凸出部12的外周，以使所述电路板不占用所述定子的轴向的空间，进而在将所述电路板组件20安装在所述定子上时，不增加所述绕线框架11沿所述定子的轴向的长度，进而不会导致电机轴向上的长度增加。

在一实施例中，所述电路板组件20为一个环状结构的电路板整体，以方便进行安装和定位，将所述电路板组件20套设于所述凸出部12的外部。此时所述电路板组件20仅占用所述定子的外周空间，不会对所述电机的整体长度造成影响，进而减小电机的体积，有助于提升电机的功率密度。

在另一实施例中，所述电路板组件20为多个独立的电路板所构成的电路板整体，多个所述电路板分别沿所述凸出部12的周向环形设置，可以将多个所述电路板相互连接导通。

所述凸出部12为所述绕线框架11凸伸出所述铁芯10的部位，所述线圈13绕设于所述绕线框架11上，以通过所述绕线框架11形成绝缘结构。当将线圈13逐层缠绕时，会在所述定子的轴向部分凸伸出所述铁芯10的外部。所述凸出部12用于支撑凸伸出所述铁芯10的线圈13部位。为了将所述线圈13与所述电路板组件20相连接，所述线圈13可以设置引出端，所述引出端与所述电路板组件20相互连接。当所述定子包括多个拼块定子时，每个所述线圈13所引出的引出端可以分别与所述电路板组件相连接。

为了方便连接电机外部电路，本实施例中可选地，在所述电路板组件20上设置有引出线23。为了减小所述电路板组件20与所述铁芯10之间的距离，所述引出线23可以设置在所述电路板组件20背向所述铁芯10的一侧，以使所述电路板组件20与所述铁芯10之间的距离减小，同时可以减小所述引出线23的长度。

请参阅图2，在一实施例中，所述电路板组件20背向所述铁芯10的一侧与所述铁芯10之间的距离为第一距离，所述凸出部12远离所述铁芯10的一端与所述铁芯10之间的距离为第二距离，所述第一距离小于或等于所述第二距离。当所述线圈13绕设于所述绕线框架11上时，所述绕线框架11凸伸出所述铁芯10的高度确定，此时通过使所述第一距离小于或等于所述第二距离，使得所述电路板组件20对所述绕线框架11的轴向上的长度不产生影响。

在制作所述绕线框架11时，可以在所述凸出部12上设置线槽14，将所述线圈13的引出端自所述线槽14向所述电路板组件20方向弯折，以使所述线圈13的引出端不增大所述绕线框架11在轴向的长度。

为了方便设置所述引出线23，所述第一距离小于所述第二距离，以使所述电路板组件20背向所述铁芯10的一侧为所述引出线23预留一定空间，以减小所述引出线23造成所述定子轴向的长度增加。

可选地，所述线圈13具有引出端，所述电路板组件20上设有接线端22，所述接线端22与所述线圈13的引出端相连接。所述接线端22用于与所述线圈13的引出端相连接，以实现所述电路板组件20与所述线圈13的相互导通。当设置有多个所述线圈13时，每个所述线圈13分别具有引出端，所述电路板组件20上分别设置有与所述线圈13的引出端一一对应的接线端22。

所述引出端与所述接线端22相连接，以使所述线圈13与所述电路板组件20形成相互导通状态。所述接线端22可以为设置在所述电路板组件20上的焊点，所述线圈13的引出端与所述接线端22相互焊接形成导通状态。在另一实施例中，所述接线端22为设于所述电路板组件20的接线孔，所述线圈13的引出端穿设于所述接线端22设置，以使所述引出端与所述电路板组件20形成导通状态。

所述接线端22可以分别靠近所述绕线框架11的线槽14设置，以使所述线圈13的引出端自对应的线槽14引出之后，就近与所述电路板组件20上的接线端22相互连接形成导通。

请参阅图2和图3，所述接线端22设于所述电路板组件20背向所述铁芯10的一侧。当将所述接线端22子与所述线圈13的引出端相连接时，所述线圈13的引出端能够限定所述电路板组件20背向所述铁芯10的一侧与所述铁芯10之间的最大距离。所述线圈13的引出端可以用于支撑所述电路板组件20，以实现对所述电路板组件20的固定。

请参阅图4和图5，在一实施例中，所述电路板组件20包括多个电路板单体21，多个所述电路板单体21沿所述电机的轴向间隔设置，多个所述电路板单体21分别与所述线圈相连接。由于定子上一般绕设有多个线圈，本实施例中可选地，每个所述电路板单体21至少与其中一个所述线圈13相连接。多个所述电路板单体21之间间隔设置，以形成相互隔离的状态，避免短路。

多个所述电路板单体21沿所述电机的轴向间隔设置，由于所述电路板组件20环设于所述凸出部12的外周，当设置有多个所述电路板单体21时，多个所述电路板单体21不增大所述绕线框架11的轴向上的长度，进而可以减小所述绕线框架11的沿所述定子轴向上的长度。

当所述接线端22设置在所述电路板组件20背向所述铁芯10的一侧时，所述接线端22限定了多个所述电路板单体21与所述铁芯10之间的最大距离，多个所述电路板单体21自所述线圈13的引出端向靠近所述铁芯10方向间隔布置，进而不增大所述绕线框架11在轴向上的高度。

在一实施例中，相邻所述电路板单体21通过连接件24相连接，所述连接件可以仅用于将相邻的电路板单体21相互连接和/或相互固定，也可以用于将相邻的电路板单体21相互导通，以方便仅从其中一个所述电路板单体21上设置引出线23，也可以仅在其中一个所述电路板单体21上设置所述接线端22。当所述电路板组件20上设置有引出线23时，所述引出线23可以与远离所述铁芯10的所述电路板单体21相连接，进而方便所述引出线23布线。所述连接件24用于将相邻所述电路板单体21相互连接导通，所述连接件24可以为导线、铜柱或者焊点等结构。

为了减小所述电路板组件20的整体厚度，可选地，所述连接件24设于相邻的所述电路板单体21之间，所述连接件24可以为设置在所述电路板单体21表面的铜柱或者焊点，通过所述连接件24限定相邻的所述电路板单体21之间的距离，同时可以起到支撑相邻所述电路板单体21的作用。

当所述接线端22设置在所述电路板单体21背离所述铁芯10的一侧表面时，所述线圈13的引出端通过远离所述铁芯10的电路板单体21与各所述电路板单体21相连接，以方便布线和连接。

请参阅图2，为了减小定子的体积，在一实施例中，所述凸出部12的最大外周直径小于所述铁芯10的最大外周直径，以使所述凸出部12的外周具有更大空间，以用于安装所述电路板组件20。以所述电路板组件20为环形结构为例，当所述电路板组件20环设于所述凸出部12的外周时，所述电路板组件20的最大外周直径确定的前提下，所述电路板组件20的内径可以相对减小，进而可以增大所述电路板组件20的面积，方便布置互联电路和接线端22。

本实施例中可选地，所述电机还包括：机壳，所述定子和所述电路板组件20设于所述机壳内，所述电路板组件20的最大外周直径小于所述机壳的内径，所述电路板组件20不增大所述定子的最大外周直径，进而不需要根据所述电路板组件20的设置而改变所述机壳的内径。

在一实施例中，所述电路板组件20的最大外周直径小于或等于所述铁芯10的最大外周直径，以使所述电路板组件20能够与电机的机壳相配合。由于所述电路板组件20环设于所述凸出部12的外周，所述电路板组件20不增大所述定子的轴向长度，同时所述电路板组件20不增大所述定子的外周直径，使得所述电路板组件20能够与电机的机壳相配合，进而增加定子的适用性。

本实用新型还提出一种机器人的实施例，所述机器人包括如上述任一实施例所述的电机。所述机器人包括工业机器人以及具有电机结构的服务型机器人。

本实用新型还提出一种自动化设备的实施例，所述自动化设备包括如上述任一实施例所述的电机。所述自动化设备包括自动化加工设备，如数控机床等，以及具有电机或电机伺服系统的自动化设备，如传送设备或搬运设备等。

Claims (14)

1.一种电机，其特征在于，包括：

定子，所述定子包括铁芯和设于所述铁芯上的绕线框架，所述绕线框架上绕设有线圈，所述绕线框架具有在所述铁芯的轴向上凸出的凸出部；以及

电路板组件，所述电路板组件套设在所述凸出部的外周，所述线圈与所述电路板组件相连接。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电路板组件呈环状结构。

3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电路板组件包括：

多个电路板单体，多个所述电路板单体沿所述电机的轴向间隔设置，多个所述电路板单体分别与所述线圈相连接。

4.如权利要求3所述的电机，其特征在于，相邻所述电路板单体通过连接件相连接。

5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述连接件设于相邻的所述电路板单体之间。

6.如权利要求1至5任一项所述的电机，其特征在于，所述电路板组件背向所述铁芯的一侧与所述铁芯之间的距离为第一距离，所述凸出部远离所述铁芯的一端与所述铁芯之间的距离为第二距离，所述第一距离小于或等于所述第二距离。

7.如权利要求1至5任一项所述的电机，其特征在于，所述线圈具有引出端，所述电路板组件上设有接线端，所述接线端与所述线圈的引出端相连接；

所述接线端设于所述电路板组件背向所述铁芯的一侧。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述接线端为凸设于所述电路板上的焊点，所述线圈的引出端与所述接线端相焊接；

或者，所述接线端为设于所述电路板组件的焊孔，所述线圈的引出端与所述焊孔相焊接。

9.如权利要求1至5任一项所述的电机，其特征在于，所述电路板组件上设有多个引出线；

所述引出线设于所述电路板组件远离所述铁芯一侧。

10.如权利要求1至5任一项所述的电机，其特征在于，所述凸出部的最大外周直径小于所述铁芯的最大外周直径。

11.如权利要求10所述的电机，其特征在于，所述电路板组件的最大外周直径小于或等于所述铁芯的最大外周直径。

12.如权利要求10所述的电机，其特征在于，所述电机还包括：

机壳，所述定子和所述电路板组件设于所述机壳内，所述电路板组件的最大外周直径小于所述机壳的内径。

13.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求1至12任一项所述的电机。

14.一种自动化设备，其特征在于，所述自动化设备包括如权利要求1至12任一项所述的电机。

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