CN218472870U - 滚筒电机结构以及自动化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滚筒电机结构以及自动化设备，滚筒电机结构包括滚筒筒体、转子磁钢、电路板以及定子；定子设于滚筒筒体内，转子磁钢设置在滚筒筒体的内壁且环绕定子的外围，电路板上设置有磁感应芯片，磁感应芯片感应转子磁钢运动时的磁场变化而产生电信号。通过磁感应芯片直接感应转子磁钢的磁场变化，无需为磁感应芯片专门设置磁环，有利于简化装配结构，降低物料成本。

Description

滚筒电机结构以及自动化设备

技术领域

本实用新型涉及滚筒电机领域，尤其涉及一种滚筒电机结构以及自动化设备。

背景技术

滚筒电机是一种定子配置在内部，在定子外部配置旋转部的外转子型电机。滚筒电机被广泛用于卷绕、皮带传送等场景下。传统的滚筒电机通常包括外部的滚筒筒体作为对外输出的旋转部，转子在定子的外围与滚筒筒体相连带动滚筒筒体进行旋转。为了实现更精准的位置控制，一些滚筒电机中设置编码器来获取滚筒电机的位置反馈，然而编码器的设置却加大了滚筒电机的结构复杂度，不仅物料成本增加，也使得装配工艺更复杂。但对于滚筒电机而言，其技术应用已经较为成熟，内部的结构往往难以被删减，难以形成有效的降低成本或简化装配工艺的条件。

因此，如何形成有效的降低成本或简化装配工艺的条件是亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种滚筒电机结构以及自动化设备，旨在解决滚筒电机的物料成本高以及装配工艺复杂的问题。

一种滚筒电机结构，包括：滚筒筒体、转子磁钢、电路板以及定子；

所述定子设于所述滚筒筒体内，所述转子磁钢设置在所述滚筒筒体的内壁且环绕所述定子的外围；所述电路板上设置有磁感应芯片，所述磁感应芯片感应所述转子磁钢运动时的磁场变化而产生电信号。

上述滚筒电机结构的磁感应芯片能够直接感应到转子磁钢运动时的磁场变化并由此产生电信号，可以不针对磁感应芯片设置额外的编码结构，例如磁环或额外的专供磁感应芯片进行编码的磁钢等。也即上述滚筒电机结构具有不设置磁环或额外磁钢的条件。在一些实施过程中滚筒电机能够通过更少的结构实现相应的功能，无需安装磁环或额外的磁钢不仅有助于减少相应的物料成本，一些实施过程中也利于简化装配的工艺。

可选地，所述转子磁钢的一部分于靠近所述电路板的一侧伸出所述定子的绕组。

转子磁钢能够更靠近电路板，在滚筒电机结构中不设置额外的磁环或磁钢等结构时，也能够保证磁感应芯片具有更好的编码效果，保证控制的精度。

可选地，所述电路板位于所述转子磁钢伸出所述定子的绕组的部分所围成的圆形区域之内，且所述电路板的直径小于所述转子磁钢所围成的圆形区域的内径。

转子磁钢相当于将电路板包围，这使得转子磁钢的磁场充分的通过电路板，电路板上的磁感应芯片对于转子磁钢的磁场的感应更为清楚直接，效果较好，进一步保证了编码的效果。

可选地，至少一个所述磁感应芯片设于所述电路板的边缘。

可选地，所述定子的定子轴上设有电路板支架，所述电路板安装于所述电路板支架上。

可选地，所述电路板支架以及安装于所述电路板支架上的所述电路板的中心包括通孔，所述通孔供所述定子轴穿过。

可选地，所述定子轴上设有过线通道，所述滚筒电机结构的至少部分线缆通过所述过线通道穿出所述滚筒筒体。

可选地，所述过线通道包括沿所述定子轴轴向延伸并穿出至所述滚筒筒体外的中空结构，以及设置在所述定子轴上供所述线缆进入所述中空结构的进线孔。

可选地，所述滚筒电机结构中不包括所述转子磁钢以外的其他能够随所述滚筒筒体运动的磁性结构。

基于同样的构思，本申请还提供一种自动化设备，该自动化设备包括上述的滚筒电机结构。

上述自动化设备采用上述滚筒电机结构，物料成本更低，且装配工艺相对简化。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的滚筒电机结构的外部结构示意图；

图2为图1去除滚筒筒体的结构示意图；

图3为图2去除磁钢套和转子磁钢的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的磁钢套及转子磁钢的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的滚筒电机结构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的定子轴的局部结构示意图；

图7为图6中定子轴剖开的结构示意图；

附图标记说明：

101-滚筒筒体；102-转子磁钢；103-电路板；104-定子；1041-定子轴；1042-定子齿；105-磁钢套；106-电路板支架；107-线缆；108-进线孔；109-中空结构。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

相关技术中的滚筒电机物料成本高，装配工艺较复杂。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

实施例：

本实施提供一种滚筒电机结构，请参见图1至图7，滚筒电机结构包括滚筒筒体101、转子磁钢102、电路板103以及定子104。

定子104设于滚筒筒体101内，转子磁钢102设置在滚筒筒体101的内壁，且环绕定子104的外围。转子磁钢102在定子104通电产生的旋转磁场的驱动下产生电磁转矩，从而使得滚筒筒体101转动。可以理解的是，在滚筒电机中，转子磁钢102的转动带动滚筒筒体101滚动，也即转子磁钢102可以是与滚筒筒体101相连的。转子磁钢102可以直接与滚筒筒体101相连接，例如直接贴装在滚筒筒体101的内壁上。示例性的，本实施例中，为了便于转子磁钢102的安装，多个转子磁钢102可以先设于一磁钢套105中，通过磁钢套105将其上的所有转子磁钢102整体设于滚筒筒体101的内壁上。如图4，转子磁钢102设置在磁钢套105的内围，也即转子磁钢102可以是在磁钢套105的内壁环状的设置一周，其他示例中，转子磁钢102也可以在磁钢套105的外围设置。

电路板103上设置有磁感应芯片，磁感应芯片感应转子磁钢102运动时的磁场变化而产生电信号。可以理解的是，对于电机中的编码器结构而言，其磁感应芯片与产生磁场变化的部分必然分离设置且随滚筒电机结构中转动部分的运动产生同步的相对运动。也即在本实施例中，转子磁钢102是随滚筒电机结构的运动而同步发生运动的部分，因而电路板103以及其上设置的磁感应芯片并不相对于定子104产生运动。

相较于传统的滚筒电机结构，本实施例的滚筒电机结构中的磁感应芯片能够直接感应到转子磁钢102运动时的磁场变化并由此产生电信号，也即本实施例的滚筒电机结构中可以不针对磁感应芯片设置额外的磁性编码结构，例如磁环或额外的专供磁感应芯片进行编码的磁钢等。可见，本实施例的滚筒电机结构能够通过更少的结构实现相应的功能，可以无需安装磁环或额外的磁钢，为降低成本或简化装配工艺的提供有效的条件。应当说明的是，本实施例中的滚筒电机结构虽然具有在无需安装磁环或额外的磁钢的环境中实现编码功能的能力，但并不表示本申请限制在实际应用过程中是否加装用于编码的磁环或额外的磁钢，用户在使用过程中可根据自己的选择进行设置。当然在一些实施方式中，滚筒电机结构中不包括转子磁钢102以外的其他能够随滚筒筒体101运动的磁性结构，这里所指的磁性结构即包括相关技术中专供磁感应芯片进行编码的磁钢、磁环等结构，也即在滚筒电机结构中，磁感应芯片所检测到的磁场变化只与转子磁钢102相关，不仅减少相应的物料成本，一些实施过程中也简化装配的工艺。

示例性的，电路板103可以设置在定子轴1041上，参见图5所示，定子轴1041上设置有电路板支架106，电路板103安装于电路板支架106上。应当说明的是，为便于理解，图5中对于磁钢套105以及转子磁钢102的部分结构进行了省略，以将内部的其他结构暴露出来。电路板支架106与电路板103之间可以通过螺钉等连接件进行连接。一些实施方式中，电路板103的中心设有通孔，通孔的直径略大于定子轴1041的直径以供定子轴1041穿过，在安装电路板103时，电路板103从一端套入定子轴1041，并移动到电路板支架106的位置上进行固定。另外，电路板支架106也对应的设有通孔，电路板支架106的通孔同样供定子轴1041穿过，但在一些实施方式中，电路板支架106的通孔的孔径可以与定子轴1041适配，电路板支架106在通孔处与定子轴1041固定。电路板103的形状可以是任意的，为了更好的利用滚筒电机结构的内部空间，电路板103可设置为环形，环形中心的空心圆形成上述供定子轴1041穿过的通孔。

一些实施方式中，转子磁钢102的一部分于靠近电路板103的一侧伸出定子104的定子齿1042，实际应用中，定子齿1042上还缠绕有导线(未示出)构成绕组。参见图5所示，本实施中的磁钢套105在轴向方向上整体比定子104中的定子齿1042更长，磁钢套105远离电路板103的一端可以与定子齿1042的端面对齐，也即端面在同一平面上，磁钢套105靠近电路板103的一端则会伸出定子齿1042，也即并不与定子齿1042靠近电路板103的端面对齐，而会比定子齿1042更靠近电路板103，或是越过电路板103。转子磁钢102的端面也与磁钢套105的该端面也对齐，因而转子磁钢102靠近电路板103的一端也会伸出定子齿1042，也即比定子104的定子齿1042更靠近电路板103或越过电路板103。这使得转子磁钢102能够更靠近电路板103，在滚筒电机结构中不设置额外的磁环或磁钢等结构时，也能够保证磁感应芯片具有更好的编码效果，保证控制的精度。或在一些其他的实施过程中，在保证转子磁钢102工作稳定性以及固定强度的情况下，也可以仅由转子磁钢102伸出，磁钢套105等非磁性的部分保持与定子齿1042尺寸适配的状态。

再参见图5，一些实施方式中，电路板103位于转子磁钢102伸出定子齿1042的部分所围成的圆形区域之内，且电路板103直径小于转子磁钢102所围成的圆形区域的内径，也即电路板103与转子磁钢102之间并不接触，保证转子磁钢102无阻碍的转动。该实施方式中，转子磁钢102相当于将电路板103包围，这使得转子磁钢102的磁场充分的通过电路板103，电路板103上的磁感应芯片对于转子磁钢102的磁场的感应更为清楚直接，效果较好，进一步保证了编码的效果。

一些实施方式中，磁感应芯片设置在电路板103的边缘，磁感应芯片相较于设置于电路板103靠近中心的位置会距离转子磁钢102更近，所能够感应到的磁场变化也更加明显。靠近电路板103边缘设置的磁感应芯片更容易产生更清晰的电信号，易于后续的处理和位置信息的确定。

一些实施方式中，定子轴1041上设有过线通道，滚筒电机结构的至少部分线缆107通过过线通道穿出滚筒筒体101。定子轴1041上设有过线通道便于线缆107在滚筒筒体101内部的走线规划，该过线通道包括但不限于引导凹槽、在定子轴1041内部的空心孔道等形式。作为一种示例，参见图6以及图7所示，本实施例的过线通道包括沿定子轴1041轴向延伸并穿出至滚筒筒体101之外的中空结构109，以及设置在定子轴1041上供线缆107进入该中空结构109的进线孔108。进线孔108可以沿定子轴1041的径向延伸，或也可以倾斜的在径向方向上延伸，直至抵达中空结构109。进线孔108设置的位置可以是滚筒筒体101内部对应于中空结构109的任意部分，实际应用中可根据线缆107的具体布置情况进行设置。本示例中，为了便于制作，进线孔108以及中空结构109的起始位置处于靠近于滚筒筒体101的一端面的位置，为便于走线，这一端也是靠近电路板103的一端。通过设置中空结构109，线缆107从定子轴1041内部穿出滚筒筒体101，在滚筒筒体101的端部的端盖等结构上只需保证定子轴1041的穿出，无需再设置额外的供线缆107穿出的结构，简化滚筒筒体101的端部的加工工艺，且线缆107在定子轴1041内部得到有效保护，避免线缆107穿出滚筒筒体101后直接暴露在外。

本实施例还提供一种自动化设备，自动化设备包括本实施例上述的滚筒电机结构。本实施例中的自动化设备可以是任意实现自动化控制的装置，本实施例的滚筒电机结构在自动化设备中可以被用于实现包括但不限于卷绕、皮带等传送带的传动、物料传输等等功能。本实施例的自动化设备采用上述滚筒电机结构，能够具有物料成本更低，且装配工艺相对简化的实施条件。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种滚筒电机结构，其特征在于，包括：

滚筒筒体、转子磁钢、电路板、以及定子；

所述定子设于所述滚筒筒体内，所述转子磁钢设置在所述滚筒筒体的内壁且环绕所述定子的外围；所述电路板上设置有磁感应芯片，所述磁感应芯片感应所述转子磁钢运动时的磁场变化而产生电信号。

2.如权利要求1所述的滚筒电机结构，其特征在于，所述转子磁钢的一部分于靠近所述电路板的一侧伸出所述定子的绕组。

3.如权利要求2所述的滚筒电机结构，其特征在于，所述电路板位于所述转子磁钢伸出所述定子的绕组的部分所围成的圆形区域之内，且所述电路板的直径小于所述转子磁钢所围成的圆形区域的内径。

4.如权利要求3所述的滚筒电机结构，其特征在于，至少一个所述磁感应芯片设于所述电路板的边缘。

5.如权利要求1-4任一项所述的滚筒电机结构，其特征在于，所述定子的定子轴上设有电路板支架，所述电路板安装于所述电路板支架上。

6.如权利要求5所述的滚筒电机结构，其特征在于，所述电路板支架以及安装于所述电路板支架上的所述电路板的中心包括通孔，所述通孔供所述定子轴穿过。

7.如权利要求1-4任一项所述的滚筒电机结构，其特征在于，所述定子的定子轴上设有过线通道，所述滚筒电机结构的至少部分线缆通过所述过线通道穿出所述滚筒筒体。

8.如权利要求7所述的滚筒电机结构，其特征在于，所述过线通道包括沿所述定子轴轴向延伸并穿出至所述滚筒筒体外的中空结构，以及设置在所述定子轴上供所述线缆进入所述中空结构的进线孔。

9.如权利要求1-4任一项所述的滚筒电机结构，其特征在于，所述滚筒电机结构中不包括所述转子磁钢以外的其他能够随所述滚筒筒体运动的磁性结构。

10.一种自动化设备，其特征在于，所述自动化设备包括权利要求1-9任意一项所述的滚筒电机结构。

Images