一种伺服电机及机器人的制作方法

1.本发明涉及电机，尤其涉及一种伺服电机及机器人。


背景技术：

2.伺服电机以高功率密度、高定位精度及低速度波动等特点广泛应用于机器人、机床、非标自动化等设备；现有的伺服电机的电源线的出线方式为就近出线，电源线直接从伺服电机的周面引出，伺服电机的自身的插座安装于中间壳体之上，在配合插头使用时，出线位置过高，这使得伺服电机很难应用在狭小空间，并且容易与其他零部件发生干涉，这使得自动设备的微型化受到限制；电源的出线位置设置在中间壳体上也减少了中间壳体本身的热交换面积。
3.专利号为cn 207977821 u的专利公开了一种伺服电机出线结构，虽结构简单，但是依然是从中间壳体位置处出线，出线高度并未有实质改变。
4.针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.为减小伺服电机的出线高度，使伺服电机更加适合小型化、微型化自动设备，现提出一种伺服电机及机器人。
6.一方面本发明提供了一种伺服电机，包括：
7.壳体；
8.定子，所述定子固定在所述壳体的内壁面上，所述定子包括有定子绕组，所述定子绕组形成有电源线接线头；
9.转子，所述转子设置在所述定子内，所述转子的后端设置有编码器，所述编码器外覆盖有屏蔽罩，所述屏蔽罩外覆盖有保护罩，所述保护罩与所述壳体轴向连接在一起，所述保护罩上设有电源插座安装位；
10.电源插座，所述电源插座设置在所述电源插座安装位上，所述电源插座在朝向所述保护罩内部的一端设有接线端子；
11.所述定子绕组的电源线接头和所述电源插座的接线端子之间连接有电源线；
12.在所述壳体内部与所述保护罩内部形成有走线通道，所述电源线与接地线布设在所述走线通道内。
13.优选的，所述保护罩包括围设在所述屏蔽罩四周的第二侧壁以及与所述转子轴向相对的第二底壁，所述电源插座安装位设置在所述保护罩的第二底壁上。
14.优选的，所述壳体包括中间壳体以及设置在所述中间壳体前端的前端盖、设置在所述中间壳体后端的后端盖；所述定子固定在所述中间壳体的内壁面上；
15.所述后端盖包括沿所述转子轴向延伸的第一侧壁以及所述转子径向延伸的第一底壁，所述保护罩与所述后端盖的第一底壁连接；
16.所述中间壳体的内腔形成有第五走线通道，所述后端盖的内腔形成有第六走线通
道；
17.所述第一侧壁在靠近所述中间壳体形成有连通所述第五走线通道和第六走线通道的过线孔，所述过线孔形成有第四走线通道；
18.所述走线通道包括依次连通第五走线通道、第四走线通道、第六走线通道。
19.优选的，所述编码器与所述转子经联轴器相连，所述联轴器外覆盖有联轴器端盖，所述壳体包括所述联轴器端盖，所述联轴器端盖的前端与所述后端盖的后端连接，所述联轴器端盖的后端与所述保护罩的前端连接，所述联轴器端盖、所述后端盖和所述屏蔽罩之间围成的腔体形成有第三走线通道，所述联轴器端盖与所述保护罩之间的腔体形成有第七走线通道；
20.所述后端盖的第一底壁上形成有第一走线通道，所述第一走线通道连通所述第六走线通道和所述第七走线通道；
21.所述联轴器端盖上形成有过线孔，所述过线孔构成与所述第一走线通道相对应的第二走线通道，所述第二走线通道连通所述第七走线通道和所述第三走线通道；
22.所述走线通道包括依次连通的所述第五走线通道、所述第四走线通道、所述第六走线通道、所述第一走线通道、所述第七走线通道、所述第二走线通道和所述第三走线通道。
23.优选的，所述第四走线通道上设置有固线结构，所述固线结构位于所述第四走线通道靠近所述定子的一端；所述固线结构能够对所述第四走线通道内的电源线进行固定。
24.优选的，所述第四走线通道靠近所述壳体的一端设置有挡杆，所述挡杆与所述第四走线通道围成束线孔，当电源线穿过所述束线孔时，所述电源线被固定在所述第四走线通道内。
25.优选的，所述保护罩的第二侧壁上设置有编码器插座，所述屏蔽罩的侧壁上开有编码器出线孔；所述第二侧壁和所述屏蔽罩的侧壁之间的空腔形成有第八走线通道，与所述编码器相连的编码器线的一端与所述编码器相连，另一端依次穿过所述编码器出线孔和所述第八走线通道与所述编码器插座相连。
26.优选的，所述伺服电机内设置有接地线，所述接地线一端与所述电源插座连接，另一端与所述壳体相连。
27.优选的，所述后端盖朝向所述伺服电机内部的侧壁上设置有接地螺钉，所述接地线的一端与所述接地螺钉相连，另一端依次穿过所述第六走线通道、所述第一走线通道、所述第七走线通道、所述第二走线通道和所述第三走线通道与所述电源插座相连。
28.另一方面本发明还提供了一种机器人，包括所述的伺服电机。
29.本发明将伺服电机的电源线由定子引至伺服电机的后端，将电压插座设置在保护罩的底壁上，降低了伺服电机在周向方向上的高度，提高了伺服电机的适用性，有利于伺服电机应用在微型的自动化设备上。
附图说明
30.图1为本发明实施例伺服电机剖视结构示意图；
31.图2为本发明实施例安装有电源线和地线的伺服电机剖视图示意图；
32.图3为本发明实施例走线通道示意图；
33.图4为本发明实施例后端盖剖视斜视图；
34.图5为本发明实施例后端盖侧视剖视图；
35.图6为本发明实施例联轴器端盖剖视斜视图；
36.图7为本发明实施例联轴器端盖侧视剖视图；
37.图8为本发明实施例屏蔽罩结构示意图；
38.图9为本发明实施例屏蔽罩和保护罩构成第三走线通道示意图；
39.图10为本发明实施例保护罩结构示意图；
40.图11为本发明实施例爆炸图。
41.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
42.在附图中：1-中间壳体；2-后端盖；3-定子；4-转子；5-联轴器端盖；6-屏蔽罩；7-保护罩；8-电源插座；701-第二侧壁；702-第二底壁；201-第一侧壁；202-第一底壁；203-第一走线通道；204-第四走线通道；205-固线结构；603-第三走线通道；503-第二走线通道；101-第五走线通道；206-第六走线通道；207-第七走线通道；703-第八走线通道；9-电源线；10-地线。
具体实施方式
43.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
44.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序；“前端”和“后端”相对。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
45.本发明涉及电机，尤其涉及一种伺服电机。
46.伺服电机以高功率密度、高定位精度及低速度波动等特点广泛应用于机器人、机床、非标自动化等设备；现有的伺服电机的电源线的出线方式为就近出线，电源线直接从伺服电机的周面引出，伺服电机的自身的插座安装于中间壳体之上，在配合插头使用时，出线位置过高，这使得伺服电机很难应用在狭小空间，并且容易与其他零部件发生干涉，这使得自动设备的微型化受到限制；电源的出线位置设置在中间壳体上也减少了中间壳体本身的热交换面积；现提出一种伺服电机。
47.如图1-11所示，一种伺服电机，包括：壳体；定子3，定子3固定在壳体的内壁面上，定子3包括有定子3绕组，定子3绕组形成有电源线9接线头；转子4，转子4设置在定子3内，转子4的后端设置有编码器，编码器外覆盖有屏蔽罩6，屏蔽罩6外覆盖有保护罩7，保护罩7与壳体轴向连接在一起，保护罩7上设有电源插座8安装位；电源插座8，电源插座8设置在电压插座安装位上，所述电源插座8在朝向保护罩7内部的一端设有接线端子；定子3绕组的电源
线9接头和电源插座8的接线端子之间连接有电源线9；在壳体内部与保护罩7内部形成有走线通道，电源线9布设在走线通道内；如此走线，与现有技术相比，电源线9由保护罩7引出，由于保护罩7在周向方向上的尺寸小于机壳在周向方向上的尺寸；由于插座没有设置在机壳上，壳体在周向上尺寸减小，减小了出线高度；有利于扩大伺服电机的使用场景，有利于自动化设备的微型化发展。
48.优选的，如图1、图2和图10所示，保护罩7包括围设在屏蔽罩6四周的第二侧壁701以及与转子4轴向相对的第二底壁702，电源插座8设置在保护罩7的第二底壁702。电源插座8设置在第二底壁702上，进一步的减小了电源线9的出线高度，也避免了在周向方向上电源线9与其他结构发生干涉。第二侧壁701和第二底壁702中的“第二”只是为了区别其他侧壁和底壁。
49.优选的，如图1、图2、图4、图5和图9所示，壳体包括中间壳体1以及设置在中间壳体1前端的前端盖、设置在中间壳体1后端的后端盖2；定子3固定在中间壳体1的内壁面上；后端盖2包括沿转子4轴向延伸的第一侧壁201以及转子4径向延伸的第一底壁202，保护罩7与后端盖2的第一底壁202连接；中间壳体1的内腔形成有第五走线通道101，后端盖2的内腔形成有第六走线通道206；走线通道包括连通的第五走线通道101和第六走线通道206；走线通道设置在壳体内部，并在现有结构上开有通孔形成走线通道，避免了将电源线9布设在外部导致的安全隐患，保证了工作中的稳定。
50.优选的，如图1-2所示，第一侧壁201的内壁面在靠近中间壳体1的一侧形成有第四走线通道204，第四走线通道204的一端与第五走线通道101连通，另一端与第六走线通道206连通；走线通道包括依次连通的第五走线通道101、第四走线通道204、第六走线通道206。当伺服电机设置有制动器或惯量轮是，电源线9布设在第四走线通道204内，避免电源线9与制动器或惯量轮发生接触受热导致电源线9过快老化，避免惯量轮转动对电源线9造成损伤。
51.优选的，如图1-2所示，编码器与转子4经联轴器相连，联轴器外覆盖有联轴器端盖5，壳体包括联轴器端盖5，联轴器端盖5的前端与后端盖2的后端连接，联轴器端盖5的后端与保护罩7的前端连接，联轴器端盖5、后端盖2和屏蔽罩6之间围成的腔体形成有第三走线通道603，联轴器端盖5与后端盖2之间的腔体形成有第七走线通道207；后端盖2的第一底壁202上形成有第一走线通道203，第一走线通道203连通第六走线通道206和第七走线通道207；联轴器端盖上形成有过线孔，过线孔构成与第一走线通道203相对应的第二走线通道503，第二走线通道503连通第七走线通道207和第三走线通道603，走线通道包括依次连通的第五走线通道101、第四走线通道204、第六走线通道206、第一走线通道203、第七走线通道207、第二走线通道503和第三走线通道603。电源线9由定子3绕组至电压插座，全部布设在伺服电机内部，并与编码器经过屏蔽罩6分开，电源线9产生的电磁不会对编码器造成影响，保证了伺服电机运行的稳定和精度。
52.优选的，如图4所示，第四走线通道204上设置有固线结构205，固线结构205位于第四走线通道204靠近定子3的一端；固线结构205能够对第四走线通道204内的电源线9进行固定；第四走线通道204靠近壳体的一端设置有挡杆，挡杆与第四走线通道204围成束线孔，当电源线9穿过束线孔时，电源线9被固定在缺口内。当伺服电机内没有设置制动器时，电源线9被固线结构205固定在第四走线通道204内，避免了电源线9在伺服电机内摆动，当设置
有惯量轮是，固线结构205防止电源线9与管量轮发生接触。
53.优选的，保护罩7的第二侧壁701上设置有编码器插座，屏蔽罩6的侧壁上开有编码器出线孔；第二侧壁701和屏蔽罩6的侧壁之间的空腔形成有第八走线通道703，与编码器相连的编码器线的一端与编码器相连，另一端依次穿过编码器出线孔和第八走线通道703与编码器插座相连；编码器插座设置在第二侧壁701上，避免编码器插座与电源插座8发生混淆，同时也使编码器插座相距电源插座8距离较远，避免了电源插座8通电时对编码器插座造成电磁干扰。
54.优选的，伺服电机内设置有接地线10，接地线10一端与电源插座8连接，另一端与壳体相连；
55.优选的，如图1-2所示，后端盖2朝向伺服电机内部的侧壁上设置有接地螺钉，接地线10的一端与接地螺钉相连，另一端依次穿过第六走线通道206、第一走线通道203、第七走线通道207、第二走线通道503和第三走线通道603与电源插座8相连；接地线10设置在伺服电机内，保证了接地线10案子牢固，避免在使用中脱落；进一步保证了使用的安全性。
56.安装屏蔽罩6时可通过螺栓将屏蔽罩6固定在联轴器端盖5上。
57.本发明还提供了一种机器人，包括所述的伺服电机；由于伺服电机的外观高度降低，采用了该伺服电机的机器人体积更小，能够适应更多的场所，尤其是小型，微型场所。
58.安装电源线9时，电源线9第一端先与定子3连接，先经过第五走线通道101，穿过第四走线通道204，固线结构205将电源线9固定在第四走线通道204内，此时，如果设置有制动器，安装制动器；然后，电源线9,第四走线通道204穿出后依次穿过第六走线通道206、第一走线通道203、第七走线通道207、第二走线通道503、第三走线通道603，电源线9的第二端焊接在保护罩7上的电源插座8上；电源线的每个连接处均经过绝缘处理，避免漏电。走线通道每一段均经过倒圆角处理，并且留有一定余量，电源线9不会被尖角，尖棱划伤。
59.安装地线10时，地线10的第一端经接地螺钉固定在后端盖2上，第二端依次穿过第六走线通道206、第一走线通道203、第七走线通道207、第二走线通道503和第三走线通道603连接在电源插座8上，可通过焊接的方式将电源线9与电源插座8相连；当安装有制动器时，需要在安装制动器前，将地线锁紧在后端盖2上并穿过后端盖2。三相伺服电机需要三根电源线9，三根电源线9可以经过同一走线通道排线，也可以分别经过不同的走线通道排线；地线10与电源线9分开排线。由于设置有固线结构205，当伺服电机设置有惯量盘且惯量盘后置时，惯量盘不会对电源线9产生干扰。
60.安装编码器线时，编码器线的第一端与编码器相连，编码器线的第二端穿过编码器出线孔后经过第八走线通道703后与编码器插座连接，连接方式可通过焊接的方式进行连接。
61.本发明具有以下显著优点：
62.1、本发明通过将电源插座设置在保护罩上，在伺服电机的内部设置走线通道，将电源线经过走线通道引至保护罩上的电源插座上，如此降低了伺服电机在周向上的尺寸，减小的电源线的出线高度，有利于将伺服电机应用在微型、小型设备上，提高了伺服电机的应用场所。
63.2、本发明通过屏蔽罩将电源线与编码器分开，避免了电源线通电产生的磁场对编码器的干扰，提高了伺服电机的精准度。
64.3、本发明将地线设置在伺服电机的内部，避免了地线的意外脱落、提高了地线的安全性，进一步提高了伺服电机的安全性。
65.以上具体的示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方式；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。