专利名称：外置式电机同步装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种伺服控制系统的同步装置，尤其涉及一种用于电动缝纫机、纺织机械、机车等旋转机械上的外置式电机同步装置。
背景技术：
在服装、鞋帽加工行业中广泛使用电动缝纫机等来完成缝制工作。随着数控技术的飞速发展，缝纫机、纺织机械等也向数控伺服方向发展。而伺服系统的实现要求用一个控制回路，要求能够提供转速、以及如缝纫机中的上下停针位置等信息。现在设计的一些机械一般采用外置和内置式两种同步装置。内置式同步装置存在的问题是，由于各个机器的内部结构不一样，配合的内部结构就不一样，所以每个机器要求配合不一样的内置式同步装置。这样一来，内置式同步装置就没有了通用性，必须针对不同的机器制造不同的内置式同步装置，因而成本较高。现有技术的外置式电机同步装置一般采用紧固螺丝连接的方法，将外置同步装置的连接轴和缝纫机配合，然后再用内六角紧固螺丝固定。两者由于加工、装配不同轴，引起的震动比较大。
发明内容
本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供一种新型结构的外置式电机同步装置。
本实用新型的目的是这样实现的一种外置式电机同步装置，安装在缝纫机的机头外部并与控制器线路相连，包括后盖、底盘、转动芯轴、两个轴承、光栅片、上停针片、下停针片、连接轴外齿、印刷电路板和连接螺杆；底盘和后盖适配相连，转动芯轴穿套在两个轴承的内孔中并通过该两轴承安装在底盘上，光栅片、上停针片、下停针片顺序安装在转动芯轴上，连接轴外齿固连在缝纫机手轮的内孔中，其外齿与转动芯轴的内齿啮合相连，印刷电路板安装在底盘上采集缝纫机的上下停针位置信号和机头速度信号传输给控制器，连接螺杆连接在底盘和缝纫机的机头之间将同步装置固定在缝纫机的机头上。
所述的转动芯轴采用渐开线花键付与连接轴外齿连接实现同步转动。
所述的两个轴承为带防尘罩的深沟球轴承，在两轴承外侧设有轴承压板，该轴承压板将两轴承固定在底盘的孔内并限制轴承外圈的全部自由度。
所述的光栅片、上停针片和下停针片的内侧各设有一个垫圈，所述的下停针片的外侧设有一个压圈，压圈外侧设有一个止滑垫圈，上述光栅片、上停针片、下停针片、垫圈、压圈和止滑垫圈由一个中心螺丝通过轴向力压合固定在转动芯轴上。
所述的光栅片、上停针片和下停针片上分别设有定位孔，所述的位于光栅片、上停针片和下停针片内侧的垫圈上分别设有定位柱，各垫圈上的定位柱分别插入其外侧的光栅片、上停针片和下停针片上的定位孔内实现定位安装。
所述的底盘下部设有长腰形通孔，所述的连接螺杆通过穿套在其上且对称设置的两球面垫圈和两锥面垫圈与底盘相连，两锥面垫圈的外端分别设有一锁紧螺母将两球面垫圈和两锥面垫圈固定在底盘的长腰形通孔内。
所述的底盘的中部设有一个用于安装印刷电路板的U形支架，U形支架的内侧三面设有与印刷电路板适配的卡槽，所述的印刷电路板插入卡槽内安装在支架上并通过一套螺栓组件固定在U形支架上。
所述的后盖尾部设有一个用于固定线材的卡钩。
所述的后盖为可透光的半透明构件。
本实用新型外置式电机同步装置由于采用了以上技术方案，使其具有以下的优点和特点1、由于同步装置和缝纫机的机头或者旋转机械是用螺杆连接成一体，对缝纫机没有任何晃动和明显的抖动，发生的抖动和震动和缝纫机频率相同。
2、由于采用了花键原理将缝纫机或者旋转机械的高速转动传到同步装置上，实现同步转动，不会像销轴联接或者螺纹连接一样由于会引起偏心、跳动而要求同步装置的转动芯轴和缝纫机保证绝对的同轴。
3、由于底盘与连接螺杆的连接采用了球面垫圈和锥面垫圈，可以调节同步装置的方向，可以克服连接螺杆在固定的时候由于螺纹孔不垂直或者缝纫机头端面不垂直而引起的缝纫机主轴和转动芯轴的不同轴度。
4、由于在后盖的尾部设有一个卡钩，可以将线材固定在上面，以免线材散乱。
5、由于采用了双排深沟球轴承，可以增加同步的稳定性，减小悬臂的伸出长度。
6、由于固定PCB(印刷电路板)的方式是采用螺栓固定加卡槽的方法，既方便安装，又可满足采用卡式的电子元件时必须采用侧面安装的方法。
7、结构紧凑，外形美观。
图1是本实用新型外置式电机同步装置的整体结构外形图；图2是本实用新型外置式电机同步装置的结构分解示意图；图3是本实用新型安装在缝纫机上的示意图。
具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型外置式电机同步装置，用于安装在缝纫机的机头外部并与控制器线路相连。包括后盖1、底盘2、转动芯轴3、两个轴承4、光栅片5、上停针片6、下停针片7、连接轴外齿8、印刷电路板9和连接螺杆10以及相应的安装连接件固定螺丝11、M3组合螺丝12、M3六角螺母13、轴承压板14、十字盘头自攻螺丝15、垫圈16、17、18、压圈19、止滑垫圈20，M4-12组合螺丝21、两M8六角螺母22，两球面垫圈23、两锥面垫圈24和M3组合螺丝25。后盖1采用半透明料加工而成，可以将内部的光透射出来。在后盖1尾部设有一个用于固定线材的卡钩101。底盘2和后盖1适配连接成整体，底盘2的上部设有用于安装轴承4的轴承孔201，中部设有用于安装印刷电路板9的U形支架202，下部设有用于安装连接螺栓10的长腰形通孔203。转动芯轴3穿套在两个轴承4的内孔中并通过该两轴承安装在底盘2上，两个轴承4为带防尘罩的深沟球轴承，在两轴承外侧设有轴承压板14，该轴承压板14通过三个十字盘头自攻螺丝15将两轴承固定在底盘2上部的轴承孔201内并限制轴承外圈的全部自由度。垫圈16、光栅片5、垫圈17、上停针片6、垫圈18、下停针片7、压圈19、止滑垫圈20顺序穿套在转动芯轴3上并由一个M4-12组合螺丝21通过轴向力压合固定在转动芯轴上。在光栅片5、上停针片6和下停针片7上分别设有定位孔，在垫圈16、17、18上分别设有定位柱，安装时，各垫圈上的定位柱分别插入其外侧的光栅片、上停针片和下停针片上的定位孔内实现定位安装。连接轴外齿8固连在缝纫机手轮27的内孔中，转动芯轴3采用渐开线花键付与连接轴外齿8连接实现同步转动。印刷电路板9安装在底盘2中部的U形支架202上，用于采集缝纫机的上下停针位置信号和机头速度信号传输给控制器，U形支架202的内侧三面设有与印刷电路板9适配的卡槽，印刷电路板插入卡槽内安装在支架上并通过M3组合螺丝12、M3六角螺母13固定在U形支架202上。连接螺杆10连接在底盘2和缝纫机的机头之间将同步装置固定在缝纫机的机头上。连接螺杆10与底盘2的连接通过设置在底盘2下部的长腰形通孔202实现，在连接螺杆10上穿套有对称设置的两球面垫圈23和两锥面垫圈24，两球面垫圈23位于内侧，两锥面垫圈24位于外侧，两锥面垫圈24的外侧分别设有一锁紧螺母22将两球面垫圈和两锥面垫圈固定在底盘的长腰形通孔203内。
本实用新型外置式电机同步装置的安装步骤可结合图2说明如下首先将连接轴外齿8用螺丝11固定在缝纫机的手轮27上面，在固定的时候要求保证产品的同轴度，这样可以减小连接轴外齿引起的跳动。
将两个轴承4放入底盘2上部的轴承孔201内，并用轴承压板14和三个十字盘头自攻螺丝15将轴承固定在孔内，限制轴承外圈的全部自由度。在底盘2外侧将转动芯轴3压入轴承内圈，并且压到底。然后按照次序分别将垫圈16、光栅片5、垫圈17、停针片6、垫圈18、停针片7、压圈19和止滑垫圈20套入转动芯轴3的轴杆内并用组合螺丝21压紧上面的零件。在安装上面零件时，要将上下停针片和光栅片上的定位孔对准相应压圈上的定位柱。然后从侧面将PCB9卡入U形支架202的卡槽内，并用组合螺丝12和六角螺母13将PCB固定在U形支架202上。
将连接螺杆10通过皮带盖板固定在缝纫机的机头上。在固定好的连接螺杆上拧上六角螺母22，并顺序套入一个锥面垫圈24和一个球面垫圈23，装入底盘2下面的长腰形孔203内。然后将转动芯轴3的花键内齿对准插入连接轴外齿8。然后再在连接螺杆10上顺序套入一个球面垫圈23和一个锥面垫圈24，再用六角螺母22调整好并固定，最后盖上后盖1锁上螺丝26即完成了安装。
本实用新型外置式电机同步装置安装在缝纫机上的状态如图3所示，图中标号，28为缝纫机机头，27为缝纫机手轮，1为外置式电机同步装置的后盖，10为连接螺杆。
权利要求1.一种外置式电机同步装置，安装在缝纫机的机头外部并与控制器线路相连，其特征在于包括后盖、底盘、转动芯轴、两个轴承、光栅片、上停针片、下停针片、连接轴外齿、印刷电路板和连接螺杆；底盘和后盖适配相连，转动芯轴穿套在两个轴承的内孔中并通过该两轴承安装在底盘上，光栅片、上停针片、下停针片顺序安装在转动芯轴上，连接轴外齿固连在缝纫机手轮的内孔中，其外齿与转动芯轴的内齿啮合相连，印刷电路板安装在底盘上采集缝纫机的上下停针位置信号和机头速度信号传输给控制器，连接螺杆连接在底盘和缝纫机的机头之间将同步装置固定在缝纫机的机头上。
2.如权利要求1所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的转动芯轴采用渐开线花键付与连接轴外齿连接实现同步转动。
3.如权利要求1所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的两个轴承为带防尘罩的深沟球轴承，在两轴承外侧设有轴承压板，该轴承压板将两轴承固定在底盘的孔内并限制轴承外圈的全部自由度。
4.如权利要求1所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的光栅片、上停针片和下停针片的内侧各设有一个垫圈，所述的下停针片的外侧设有一个压圈，压圈外侧设有一个止滑垫圈，上述光栅片、上停针片、下停针片、垫圈、压圈和止滑垫圈由一个中心螺丝通过轴向力压合固定在转动芯轴上。
5.如权利要求1或4所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的光栅片、上停针片和下停针片上分别设有定位孔，所述的位于光栅片、上停针片和下停针片内侧的垫圈上分别设有定位柱，各垫圈上的定位柱分别插入其外侧的光栅片、上停针片和下停针片上的定位孔内实现定位安装。
6.如权利要求1所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的底盘下部设有长腰形通孔，所述的连接螺杆通过穿套在其上且对称设置的两球面垫圈和两锥面垫圈与底盘相连，两锥面垫圈的外端分别设有一锁紧螺母将两球面垫圈和两锥面垫圈固定在底盘的长腰形通孔内。
7.如权利要求1所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的底盘的中部设有一个用于安装印刷电路板的U形支架，U形支架的内侧三面设有与印刷电路板适配的卡槽，所述的印刷电路板插入卡槽内安装在支架上并通过一套螺栓组件固定在U形支架上。
8.如权利要求1所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的后盖尾部设有一个用于固定线材的卡钩。
9.如权利要求1所述的外置式电机同步装置，其特征在于所述的后盖为可透光的半透明构件。
专利摘要本实用新型提供了一种外置式电机同步装置，它安装在缝纫机的机头外部并与控制器线路相连，主要包括后盖、底盘、转动芯轴、两个轴承、光栅片、上停针片、下停针片、连接轴外齿、印刷电路板和连接螺杆。它是给控制器提供上下停针位置和ENCODE信号的装置，能够得到缝纫机精确的上下停针位置信号和机头速度的信号并把信号发给控制器。本实用新型将同步装置的震动、圆跳动减小到最小程度，结构紧凑，外形美观。也可以运用在伺服电机以及在运转过程中要求精确停机、提供转动信号的地方。
文档编号D05B69/00GK2901693SQ20062003949
公开日2007年5月16日 申请日期2006年2月15日 优先权日2006年2月15日
发明者周骏, 黄峰, 薛亚峰, 甄力 申请人:上海鲍麦克斯电子科技有限公司