专利名称：用于安装伺服电机的铰链系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种伺服电机安装系统，更具体而言，涉及一种用于将伺服电机安装到某一设备的铰链组件。
背景技术：
多年来伺服电机已经用于给诸如工业印刷机、逆变器等多种类型的工业设备或机械提供动力。伺服电机也常用于家用机械，包括洗碗机、冰箱和其它类似设备。过去，伺服电机通常直接或通过一个安装板简单安装在装置或机器的外面。在图1和2中描述了用于将伺服电机可靠地安装到装置或机器上的这种安装组件的示例。
这种现有的伺服电机安装结构已经取得了相当大的成功。然而，这种结构也因与其构造相关的一些特别不足而表现出多种问题。
具体来说，如图1和2所示的用于将伺服电机可靠安装到某一装置的安装板组件限制了对位于安装板后面的所述装置部件的接近。因此，为了维护或修理这些部件，必须将整个伺服电机和安装板组件移走。这种维护或修理通常还要求断开装置和伺服电机之间的电源和控制导线或电缆。这是因为伺服电机放置在地面上或离装置或机器有一段距离(例如超过导线的范围)。在某些例子中，大型伺服电机的重量可超过600磅，这将大大增加移动伺服电机的难度和时间。此外，对于这种大型伺服电机，在将伺服电机从装置或机器上移开时，需要用特殊装备来举起或抓持伺服电机(也需要确保足够的空间来操纵这种装备)。
除了涉及断开和将伺服电机从装置或机器上移走的问题之外，在重新将伺服电机安装到装置或机器上时常常会遇到严重的校准问题。同样地，抽样检查、日常维护、部件的替换或修理是相当费钱的，并且还可以导致显著的装置停机时间。
本发明被用来解决上述接近和校准问题，以及涉及过去使用的安装部件的其它问题，并且提供了现有伺服电机和装置接口没有提供的优点和特征。通过参照附图对本发明特性和优点的全面讨论与下面的详细说明和权利要求相一致。
发明内容
本发明直接涉及一种用于安装大型伺服电机或驱动到某一装置或机器的铰链系统。铰链组件包括铰折板，该铰折板可靠连接到装置或机器的外壳。铰链组件还包括门板，其被配置成可铰链连接到已连接到机器外壳的铰折板。门板设计成确保伺服电机安装到门板，并且还包括一个或多个开口以允许伺服电机与装置或机器中部件的各种连接。在一个实施例中，伺服电机包括连接装置，该装置用于在门板处于关闭位置时，可操作地接合到与装置或机器相结合的动力或驱动系统。在某些情况下(例如没有动力传动系统时)，伺服电机可以直接连接到转动部件，比如一个圆柱体或滚轮，或其它在装置或机器中的类似部件。
根据本发明的一个方面，上述铰链系统进一步包括安置在门板和伺服电机之间的衬板。衬板具备一种可调整装置，诸如用于相对于装置或机器中的动力或驱动系统相应部件来调整伺服电机的轴向位置的可调螺旋顶高器。在一个可选实施例中，所述可调整装置可直接设置在门板上。
根据本发明的另一个方面，提供一种利用伺服电机的动力系统。动力系统包括具有多个侧壁和背板的外壳。一动力传动系统设置在该外壳中。所述动力系统还包括铰接到所述壳体的门板。所述门板可在打开位置和关闭位置之间移动。动力系统还包括连接到门板的伺服电机。伺服电机具有用于可操作接合到动力传动系统的连接装置。当门板位于关闭位置时，连接装置可操作地与动力传动系统接合。相反，当门板位于打开位置时，所述连接装置与动力传动系统不接合。
在本发明的另一个实施例中，用于安装伺服电机到某一装置的铰链系统包括门板，该门板具有贯通的开口。门板被配置成用于铰链连到装置外壳。伺服电机连接到门板，该伺服电机包括当门板位于关闭位置时用于可操作接合所述装置部件的连接装置，其中连接装置的至少一部分延伸穿过门板中的开口。
铰链系统可进一步包括连接到装置的铰折板。该铰折板通过铰链组件进一步连接到门板。铰链组件可以包括位于铰折板和门板上的相应轴毂，安装在轴毂中的铰销。在一个可选实施例中，门板可以直接连接到装置外壳而不需要铰折板。在该实施例中，外壳通常可以被定制设计为包括用于可铰接到门板的适当轴毂(换言之，外壳侧壁用作铰折板)。
铰链系统可以进一步包括连接到门板并安装在门板和伺服电机之间的衬板。衬板可以包括一种用于调整伺服电机的轴向位置从而恰当地将伺服电机和装置部件(例如，动力传动系统)进行校准的装置。该调整装置可以是多个将衬板连接到伺服电机的可调螺旋顶高器。
铰链系统可以包括设置在铰链组件中用于接收径向负载的一个或多个滚针轴承。铰链系统还可以包括设置在铰链组件中用于接收轴向负载的一个或多个止推轴承。
在本发明的另一个实施例中，用于安装电机到某一装置的铰链系统包括可靠安装到装置外壳的铰折板，该铰折板具有至少一个从铰折板向外延伸的轴毂，连接到铰折板的门板，该门板具有至少一个从门板向外延伸的轴毂，该门板可靠安装到电机。此外，铰链系统包括铰销，该销位于铰折板的至少一个轴毂和门板的至少一个轴毂中。
本发明的其它特性和优点会通过结合下面附图所作的具体描述而更加显而易见。
为了理解本发明，通过参照附图将通过举例的方式来描述本发明，其中图1是用于将伺服电机可靠安装到某一装置的现有技术的安装板的示意性剖面图；图2是图1中的现有技术安装板和伺服电机的示意性仰视图；图3是根据本发明通过一种铰链系统安装到某一装置的伺服电机的正视图；图4是图3所示的本发明的铰链系统沿线4-4的剖面图；图5是图3所示的本发明的铰链系统沿线5-5的剖面图；图6是图3所示的本发明的铰链系统的部分侧视图；图7是和本发明的铰链系统一起使用的衬板的仰视图；图8是和本发明的铰链系统一起使用的门板的仰视图；图9是和本发明的铰链系统一起使用的铰折板的仰视图；
图10是门板置于关闭位置时的本发明的铰链系统的透视图；图11是门板置于打开位置时的图10所示本发明铰链系统的透视图。
具体实施例方式
虽然本发明可以用多种不同的形式实施，但是从附图以及本发明优选实施例的详细说明中，应当理解的是本发明的公开被视作为本发明原理的一种示例，并不意味着将本发明的广阔范围限制在所示的实施例中。
如图1和2所示，大型伺服电机12通常通过安装板6连接到装置5。如图1所示，伺服电机12与装置5中的动力传动系统8对准并可操作地连接。动力传动系统8依次与装置5中的其它部件可操作地连接。
安装板6通过多个螺钉9可靠连接到装置5的外壳。相似地，伺服电机12可靠连接到安装板6。
伺服电机12的存在使得难于接近位于安装板6后的装置部件。为了检查、维护或修理这些部件，需要将安装板6和伺服电机12完全地从装置5中移走。这是非常费时的并且需要有特殊设备来举起或抓持伺服电机12(例如，在大型或重型电机的情况下)。此外，当为了检查而移动伺服电机、维护或修理位于安装板6另一侧的装置部件时，经常需要断开伺服电机和装置或机器之间的任何导线或电缆。导线或电缆必须在重新将伺服电机12安装到装置5时再次连接，这将增加装置的停机时间。
现在详细地参照图3-9，提供一种用于将伺服电机组件12安装到某一装置5的铰链系统1。根据本发明，伺服电机12可以轴对轴地连接到动力传动组件(例如，动力传动系统14)或装置5中的其它部件。该装置5可以是采用了伺服电机12的任何类型的机器或机器部件。例如，根据本发明的一个实施例，用于安装伺服电机组件12的铰链系统1被用于与印刷机的连接中。
如图3-6所示，用于安装伺服电机组件12至装置5的铰链系统1包括铰折板7，该板通过多个重型螺栓或螺钉8可靠固定到装置5的壁或板。铰链系统1还包括门板10，该门板通过下面详细说明的精密铰链连接到铰折板7。伺服电机12连接到门板10。
门板10包括中心开口13，伺服电机12的至少某些功能部件可以通过该开口连接到动力系统14或装置5中的其它相应部件。例如，伺服电机12可以包括一个连接装置16，其用于可操作地连接到装置5中的动力系统14。
如图3-5所示，动力系统通常包括外壳18，动力传动系统14或类似链安置在该外壳中。外壳18包括多个侧壁20和背板22。
铰链系统1的门板10铰链连接到铰折板7，该铰折板连接到链外壳18。在组装时，如图10和11所示，门板10可以在打开位置和关闭位置之间移动。
如图4和5所示，当门板10位于关闭位置时，连接装置16可操作地连接到装置5的动力传动系统14。相反地是，当门板10位于打开位置时，连接装置16与动力传动系统14断开。铰折板7和门板10最好由1015-1020硬化钢制成。外壳18可用任何适用于安装伺服电机12的材料制成。
在图7所示的本发明的一个优选实施例中，铰链系统1进一步包括衬板24，其具有中心开口25，通过该开口伺服电机12得以可靠安装。与铰折板7和门板10一样，衬板24优选由1015-1020硬化钢制成。
衬板24可靠连接到门板10的外侧，在门板10和伺服电机12之间，并以这样一种方式进行配置，即伺服电机12连接到衬板24的外表面。
如图7所示，衬板24包括位于每一个角附近的多个孔27，该孔用于容纳将衬板24可靠连接到门板10的紧固件。衬板24还包括位于中心孔25附近的第二个多个孔29。第二个多个孔29用于容纳将伺服电机12连接到衬板24的紧固件。
衬板24还提供一种用于调整伺服电机12的轴向位置从而与所述配合动力传动系统14部件的轴向位置相匹配的装置26。具体而言，本发明的衬板24旨在降低在安装过程中对于门板10的精确定位的需求。通过这种方式，衬板24的增加有助于减少铰链系统1的安装和设置时间。这种可以用于调整伺服电机12轴向位置的特定机构将在下面给出更详细的说明。对比于现有伺服电机12安装结构，与本铰链系统1连用的衬板24和门板10提供了一种更快速和安全的装置以设置伺服电机12并且准确地将电机12回复到它的运行位置。
具体而言，所述调整装置26可以让操作者调整伺服电机12相对于动力传动系统14的相应部件的轴向位置。在图3所示优选实施例中，调整装置26包括一个或多个可调螺旋顶高器28。然而，预期的是，所述调整装置26还可以是一种液压或气压活塞系统、一种销或轴承组件或任何适合用于轴向调整伺服电机12的机构。调整装置26可由人工操作或不背离本发明通过响应电控激励来操作。
本发明的门板10通过一种精确铰链组件30连接到铰折板7(其连接到装置5的外壳18)。在一个优选实施例中，铰链组件30包括硬化铰销40，该销穿过铰折板7和门板10上的相应轴毂46。优选的是，本发明的铰链组件30结合用于接收径向负载的滚针轴承42和用于接收轴向负载的止推轴承44。
铰链系统1可以包括导向器或其它引导装置，以在将伺服电机12相对于装置5定位时协助校准门板10和伺服电机12。此外，为在装置5中初始定位铰链系统1，铰折板7可以包括孔32，该孔用于接收装置5的外壳18上的插销或限位块34。孔32和限位块34的配置在安装过程中协助使用者在恰当位置定位铰链系统1。和本发明的许多结构一起，孔32和限位块34允许使用者以安装或带传动连接所需的精确度来安装并准确定位伺服电机12。
在操作中，铰链系统1允许伺服电机12从装置5向外摆动，从而在门板10的另一侧容易地接近装置5的部件，而不必将伺服电机12完全从装置中移开。一旦不再需要接近这些部件，铰链系统1允许伺服电机12重新回到装置5外侧上的位置。由于伺服电机12并没有完全从装置5上移开(例如，伺服电机12保持连接到门板10，门板10通过铰链组件30连接到印刷机)，因此在装置5和伺服电机12之间的动力和控制导线或电缆就不再需要断开。此外，不再需要铲车、绞盘或其它机械来举起伺服电机12(在仅通过一个安装板将伺服电机安装到装置5时)。这就可以在检查、维护或修理处于铰链系统1的门板10后面的装置中的部件时，减少停机时间。
虽然已经对具体实施例进行了阐述和说明，可是在不完全脱离本发明精神的前提下可以有多种修改，并且保护的范围仅仅由附属权利要求的范围所限定。
权利要求
1.一种用于将伺服电机安装到某一装置的铰链系统，包括门板，其具有穿通门板的开口，该门板配置成可铰链连接到装置的外壳；以及，连接到该门板的伺服电机，该伺服电机包括连接装置，该装置用于在门板处于关闭位置时可操作地接合到装置的部件，其中连接装置的至少一部分延伸通过门板中的开口。
2.如权利要求1所述的铰链系统，其进一步包括连接到装置和门板的铰折板。
3.如权利要求1所述的铰链系统，其进一步包括设置在门板和伺服电机之间的衬板。
4.如权利要求2所述的铰链系统，其中衬板包括调整装置，其用于相对于装置中部件调整伺服电机的轴向位置从而将伺服电机和部件对准。
5.如权利要求4所述的铰链系统，其中调整装置包括多个可调螺旋顶高器。
6.一种用于将伺服电机安装到某一装置的安装系统，所述安装系统包括门板，其用于铰链连接到某一装置，该门板包括一个开口，伺服电机连接装置的至少一部分在此处通过该开口；以及，精确铰链组件，用于将门板连接至装置的一部分。
7.如权利要求6所述的安装系统，其中精确铰链组件包括硬化铰销。
8.如权利要求6所述的安装系统，其中精确铰链组件包括至少一个用于接收径向负载的滚针轴承。
9.如权利要求6所述的安装系统，其中铰链组件包括至少一个用于接收轴向负载的止推轴承。
10.如权利要求6所述的安装系统，其进一步包括衬板，该板连接到门板并具有中心开口，该衬板被适合地设置在门板和伺服电机之间。
11.如权利要求10所述的安装系统，其中衬板包括调整装置，用于调整伺服电机的轴向位置以将伺服电机和装置中的部件对准。
12.如权利要求11所述的安装系统，其中调整装置包括多个可调螺旋顶高器。
13.如权利要求6所述的安装系统，其中铰链组件适于接收从外壳延伸的法兰。
14.如权利要求6所述的安装系统，其进一步包括连接到外壳和门板的铰折板。
15.如权利要求6所述的系统，其中所述装置为印刷机。
16.一种用于安装伺服电机组件的铰链系统，包括铰折板，其可靠地安装到装置的外壳，该铰折板具有至少一个从铰折板向外延伸的轴毂；门板，其连接到铰折板，该门板具有至少一个从门板向外延伸的轴毂，该门板可靠地连接到电机；以及，铰销，其定位于铰折板的至少一个轴毂和门板的至少一个轴毂中。
17.如权利要求16所述的铰链系统，其进一步包括衬板，其可靠连接到门板，所述衬板可靠地连接到电机。
18.如权利要求17所述的铰链系统，其中衬板包括一种用于调整伺服电机轴向位置从而将伺服电机和装置中的部件对准的装置。
19.如权利要求18所述的铰链系统，其中调整装置包括多个连接到衬板的可调螺旋顶高器。
20.如权利要求16所述的铰链系统，其进一步包括至少一个设置在从铰折板延伸的轴毂和从门板延伸的轴毂之一中的滚针轴承；至少一个设置在从铰折板延伸的轴毂和从门板延伸的轴毂之一中的止推轴承。
全文摘要
本发明提供一种用于将伺服电机安装到某一装置的铰链系统。该铰链系统包括可靠连接到所述装置的铰折板，以及用于连接到伺服电机的门板。一个铰链组件将门板连接到铰折板。所述伺服电机连接到门板，并包括一个连接装置。该连接装置用于在门板处于关闭位置时可操作地接合所述装置中的动力传动系统。一衬板可以连接到所述门板，其位于门板和伺服电机之间允许对伺服电机的轴的调整。
文档编号E05D5/00GK1648391SQ20041009219
公开日2005年8月3日 申请日期2004年9月27日 优先权日2003年9月26日
发明者约翰·科格斯韦尔 申请人:斯科特·基利