伺服减速电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种伺服减速电机。


背景技术：

2.现有伺服减速电机结构包括齿轮减速端和电机端两个部分，齿轮减速端为传动部分，电机端为动力部分，由于结构不一样分属两段传动轴。现有技术中，伺服减速电机使用电机轴尾端的角度编码器控制和读取整个设备的传动精度。但由于齿轮减速端是行星齿轮传动结构，行星齿轮传动存在齿隙问题，一般行星减速机输出精度有3arcmin(弧分)。即使电机精度再高，配合行星减速机使用后也只能标称3arcmin(弧分)的输出精度，无法满足现有社会对伺服减速电机高输出精度的要求。
3.鉴于此，有必要提供一种新型的伺服减速电机，以解决或至少缓解上述技术缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种伺服减速电机，旨在解决现有技术中伺服减速电机输出精度低的技术问题。
5.本实用新型提供一种伺服减速电机，包括减速机和伺服电机；所述减速机包括内齿圈、与所述内齿圈啮合的行星轮组以及与所述行星轮组连接的第一输出轴；所述伺服电机包括本体和与所述本体传动连接的第二输出轴，所述第二输出轴还与所述行星轮组传动连接，所述第一输出轴靠近所述伺服电机的一端安装有第一编码器，所述第二输出轴远离所述行星轮组的一端安装有第二编码器。
6.在一实施例中，所述第二输出轴靠近所述行星轮组的一端的外周形成有太阳齿，所述太阳齿与所述行星轮组啮合。
7.在一实施例中，所述太阳齿与所述第二输出轴一体成型。
8.在一实施例中，所述太阳齿为斜齿。
9.在一实施例中，所述内齿圈的外周形成所述减速机的外壳。
10.在一实施例中，所述伺服减速电机还包括法兰板，所述减速机和所述伺服电机通过所述法兰板连接，所述第一输出轴的尾端延伸至所述法兰板位置，所述第一编码器安装于所述第一输出轴的尾端，所述法兰板上安装有读数头。
11.在一实施例中，所述减速机和所述伺服电机均与所述法兰板可拆卸连接。
12.在一实施例中，所述第一编码器为中空编码器。
13.在一实施例中，所述中空编码器为磁环或电感式编码器。
14.在一实施例中，所述行星轮组包括三个行星轮，三个所述行星轮分别与内齿圈的内圈啮合。
15.上述方案中，伺服减速电机包括减速机和伺服电机；减速机包括内齿圈、与内齿圈啮合的行星轮组以及与行星轮组连接的第一输出轴；伺服电机包括本体和与本体传动连接的第二输出轴，第二输出轴还与行星轮组传动连接，第一输出轴靠近伺服电机的一端安装
有第一编码器，第二输出轴远离行星轮组的一端安装有第二编码器。该方案通过在第一输出轴上安装第一编码器读取伺服减速电机输出轴端的绝对值角度精度，通过第二输出轴上的第二编码器精确控制电机输出精度，伺服电机的第二输出端安装的第二编码器与伺服系统构成第一闭环回路，在减速机第一输出轴端加装第一编码器，第一编码器与伺服系统构成第二闭环回路。通过两个回路中角度偏差在伺服系统内进行算法校正，控制伺服电机和减速机配合后第一输出轴的绝对定位精度更加精准，满足伺服传动行业执行部件的高精度、低转速、高扭矩的输出精度需求。该实用新型具有能够提高输出精度的优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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。
17.图1为本实用新型实施例伺服减速电机的一剖面结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例伺服减速电机的另一剖面结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例伺服减速电机的又一剖面结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例伺服减速电机的结构框图。
21.附图标号说明：
22.10、减速机；1、第一输出轴；2、内齿圈；3、行星轮组；4、第二输出轴；5、读数头；6、第一编码器；7、伺服电机；8、第二编码器；9、法兰板。
23.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
24.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。
25.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)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。
26.另外，在本实用新型中如涉及“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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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；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。
28.另外，本实用新型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。
29.参见图1-图4，本实用新型提供一种伺服减速电机，包括减速机10和伺服电机7；减速机10包括内齿圈2、与内齿圈2啮合的行星轮组3以及与行星轮组3连接的第一输出轴1；伺服电机7包括本体和与本体传动连接的第二输出轴4，第二输出轴4还与行星轮组3传动连接，第一输出轴1靠近伺服电机7的一端安装有第一编码器6，第二输出轴4远离行星轮组3的一端安装有第二编码器8。
30.上述实施例中，通过在第一输出轴1上安装第一编码器6读取伺服减速电机输出轴端的绝对值角度精度，通过第二输出轴4上的第二编码器8精确控制电机输出精度，伺服电机7的第二输出轴安装的第二编码器8与伺服系统构成第一闭环回路，在减速机10的第一输出轴1端加装第一编码器6，第一编码器6与伺服系统构成第二闭环回路。通过两个回路中角度偏差在伺服系统内进行算法校正，控制伺服电机7和减速机10配合后第一输出轴1的绝对定位精度更加精准，满足伺服传动行业执行部件的高精度、低转速、高扭矩的输出精度需求。该实用新型具有能够提高输出精度的优点。
31.在一实施例中，伺服减速电机还包括法兰板9，减速机10和伺服电机7通过法兰板9连接，第一输出轴1的尾端延伸至法兰板9位置，第一编码器6安装于第一输出轴1的尾端，法兰板9上安装有读数头5。减速机10和伺服电机7均与法兰板9可拆卸连接。设置成可拆卸连接的方式安装和拆卸都较为方便，具体地，可以在法兰板9四周设置螺纹安装孔，通过螺纹紧固件将减速机10和伺服电机7安装在法兰板9上。读数头5用于读获取第一编码器6测量的数据信号，该实施例第一输出轴1的尾端仅延伸至减速机10和伺服电机7的连接位置，这样将第一编码器6和读数头5设置于整个伺服减速电机的中间位置。相比于将第一输出轴1的尾端穿过伺服电机7，并将第一编码器6和读数头5安装于第一输出轴1的尾端，即第一编码器6和读数头5设置于伺服减速电机的外侧而言，制作难度更小。因为要在伺服电机7上设置一个供第一输出轴1穿过的腔体，本身需要对伺服电机7的结构进行改变，最常用的方法是将第二输出轴4做成空心形状，将第一输出轴1的一端从第二输出轴4的空心腔体穿过，但将第二输出轴4加工成空心轴会加大伺服电机7的制作难度，并且会减小第二输出轴4的强度，进而限制伺服电机7的传递扭矩的大小。该实施例具有制作难度小的优点。具体地，第一编码器6为中空编码器，中空编码器可以为磁环或电感式编码器。
32.在一实施例中，第二输出轴4靠近行星轮组3的一端的外周形成有太阳齿，太阳齿与行星轮组3啮合，太阳齿与第二输出轴4一体成型。现有技术中，通过行星减速机10内部的输入轴连接伺服电机7的第二输出轴4和行星轮组3。由于该输入轴是由轴承固定，多种零件配合安装，导致存在径向、轴向间隙及同轴误差，影响电机轴端输出的平稳性和转矩波动。该实施例将伺服电机7的第二输出轴4的一端加工成太阳齿轮，通过第二输出轴4的太阳齿轮直接与行星轮组3啮合，通过第二输出轴4精确控制行星轮组3的输入转速及角度偏差，省掉减速机10部分的输入端，由刚性联轴器连接改为精密齿轮连接，减少不必要的机械零件，消除机械零件装配后的累计误差，提高了传动精度。进一步地，太阳齿为斜齿，可以将第二输出轴4输出端加工成带精密渐开线斜齿轮，斜齿传动更加稳定。该实施例具有能够提高传
动精度和传动稳定性的优点。
33.在一实施例中，内齿圈2的外周形成减速机10的外壳。在扭矩传递过程中，内齿圈2是不动的，力矩从第二输出轴4经过行星轮组3减速后传递至第一输出轴1。可以将减速机10的外壳与外齿圈制作成一体的形式，即内齿圈2包括圆环，圆环的内壁面设置有锯齿，圆环的的外壁面即为减速机10的外壳，这样制作可以减少零部件的数量，减少安装步骤和安装难度。
34.在一实施例中，行星轮组3包括三个行星轮，三个行星轮分别与内齿圈2的内圈啮合。当然，行星轮的数量不限于三个，本领域技术人员可以理解，凡是能够实现本实用新型技术效果的行星轮数量均在本实用新型的保护范围之内。
35.本实用新型通过在第一输出轴1上安装第一编码器6读取伺服减速电机输出轴端的绝对值角度精度，通过第二输出轴4上的第二编码器8精确控制电机输出精度，并且通过第二输出轴4的太阳齿连接减速机10的行星轮组3，精确控制行星齿轮组3的输入转速及角度偏差，第一编码器和第二编码器8配合运行，从而完善高精度输出伺服减速电机的功率密度和转矩密度。
36.以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围。