一种伺服电机的制作方法

本实用新型涉及到电机技术领域，尤其涉及到一种伺服电机。

背景技术：

伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。因此伺服电机常作为一些伺服系统中控制机械元件运转的发动机。

但现有技术中的伺服电机在使用时，会面临一些恶劣的环境，如处于潮湿或者液体中，在使用时间较长时，伺服电机的密封容易失效，出现电机内进水的情况，影响到伺服电机的使用，因此伺服电机良好的密封性能是必须要考虑的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种伺服电机，用以提高伺服电机的密封效果，即提高伺服电机的防水效果，从而提高伺服电机的可靠性。

本实用新型提供了一种伺服电机，该伺服电机包括电机，所述电机包括外壳，设置在所述外壳内的定子以及与所述外壳转动连接的转子，还包括：

制动器，装配在所述电机的非负载侧并用于制动所述转子和/或保持所述转子静止；

编码器，装配在所述制动器背离所述转子的一侧；

罩体，以将所述制动器及所述编码器封闭在其内部的方式与所述外壳密封连接；

连接器，通过线缆分别与所述制动器及编码器电连接。

在上述实施例中，通过采用制动器及编码器安装在一个罩体内部，从而减少伺服电机使用的壳体的数量，只需罩体与外壳之间进行密封即可，减少了伺服电机外表出现的装配缝隙，进而提高了密封的效果，提高了伺服电机的防水性，以及工作的可靠性。

在一个具体的实施方案中，所述编码器包括：与所述转子的转轴固定连接的码盘，以及检测所述码盘转动角度的光电计数器；

所述制动器包括：固定在所述转子的转轴上的制动盘，装配有电磁线圈、压簧和衔铁的支架，所述支架固定在所述电机的外壳上；以及

在一个具体的实施方案中，所述伺服电机还包括：设置在所述码盘与所述制动盘之间的支撑板，所述支撑板通过至少一个支撑组件与所述支架固定连接，所述光电计数器以面向所述码盘的形式固定在所述支撑板上；或者

所述光电计数器以面向所述码盘的形式固定在所述罩体的内部。

在一个具体的实施方案中，所述支撑板与所述罩体之间围成容纳所述码盘和光电计数器的空间，且所述支撑板的边沿朝向所述码盘方向折弯。改善了编码器的工作环境，避免制动盘上的粉尘影响到编码器工作。

在一个具体的实施方案中，所述罩体的内部设置有与所述折弯结构配合的台阶结构，且所述折弯结构与所述台阶结构之间的间隙小于设定值。改善了编码器的工作环境，避免制动盘上的粉尘影响到编码器工作。

在一个具体的实施方案中，所述台阶结构与所述折弯结构之间通过密封胶垫密封连接。改善了编码器的工作环境，避免制动盘上的粉尘影响到编码器工作。

在一个具体的实施方案中，所述连接器固定在所述罩体的外部，且所述连接器及所述罩体上分别设置有与所述线缆对应的通线孔。

在一个具体的实施方案中，所述连接器与所述罩体之间密封连接，所述连接器遮挡住设置在所述罩体上的通线孔。更进一步的提高了伺服电机的防水效果。

在一个具体的实施方案中，所述罩体上设置有固定所述连接器的连接座。通过连接座来连接连接器。

附图说明

图1为现有技术中伺服电机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的伺服电机的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图2中B处的局部放大图；

图5为图2中C处的局部放大图；

图6为本实用新型实施例提供的支撑组件的结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例提供的伺服电机的结构示意图。

具体实施方式

首先参考图1，图1示出了现有技术中的伺服电机的结构，其包含一个电机以及与电机配合的制动器3及编码器5，并且，为了提高伺服电机的密封效果，制动器3通过第一壳体2与电机的外壳6密封，编码器5通过第二壳体4与第一壳体2密封连接，制动器3、编码器5的线缆连接在连接器7上。在采用上述装配时，在伺服电机的外表，各个部件的连接处会出现有多个装配形成的缝隙，虽然各个部件之间的连接处进行密封处理，但是由于连接处较多，不可避免的会影响到伺服电机的密封效果。为了改善上述技术问题，本实施例提供了一种伺服电机。

如图2所示，图2示出了本实施例提供的伺服电机的剖视图。本实用新型提供了一种伺服电机，该伺服电机包括电机，电机包括外壳10，设置在外壳10内的定子以及与外壳10转动连接的转子，在具体设置时，该电机的的结构与现有技术中的电机的结构近似，均是采用将定子固定在外壳10内，转子通过转轴11与外壳10转动连接，并且定子包裹在转子外侧，转轴11的两端分别穿过外壳10的两个端盖后露出。其中，该转轴11用于连接负载的一端为负载侧，相对的另一端为非负载侧。

该伺服电机还包括制动器20、编码器30以及连接器40，在具体设置时，制动器20装配在电机的非负载侧并用于制动转子；编码器30装配在制动器20背离转子的一侧，并且在具体设置时，制动器20及编码器30被罩在一个罩体50内部，具体的，该罩体50将制动器20及编码器30封闭在其内部的方式与外壳10密封连接。此外，编码器30及制动器20通过线缆与连接器40连接，并通过连接器40与外部电路连接。在采用上述结构时，伺服电机的外部仅仅存在罩体50与外壳10之间的连接缝隙，与现有技术中图1所示的伺服电机相比，减少了装配缝隙，更容易实现密封，并且提高了密封的效果。

如图2所示，其中的制动器20包括：固定在转子的转轴11上的制动盘21，装配有电磁线圈22、压簧和衔铁的支架23，支架23固定在电机的外壳10上；具体的，制动盘21固定在转子的转轴11上，且制动盘21与转轴11同轴设置。此外，电磁线圈22固定在支架23上，衔铁通过压缩弹簧与支架23连接，并且支架23固定在电机的外壳10，具体的，如图2所示，支架23固定在外壳10的端盖上，并且电磁线圈22环绕转轴11设置。在电磁线圈22断电时，压簧推动衔铁抵压在制动盘21上并阻止制动盘21转动，进而阻止转轴11转动；在电磁线圈22通电时，电磁线圈22吸附衔铁，衔铁与制动盘21脱离接触，此时，衔铁不会对制动盘21进行制动，转轴11可以转动。应当理解的是，上述给出制动盘的设置位置与衔铁及电磁线圈的位置可以互换，即，电磁线圈与转轴11固定连接，衔铁通过压簧与电磁线圈连接，制动盘固定在支架上。

其中的编码器30包括与转轴11固定连接的码盘31，以及检测码盘31转动角度的光电计数器32。如图2所示，该码盘31与转轴11同轴设置，并且通过螺栓固定在转轴11的非负载侧的端部。在转轴11转动时，码盘31跟随转轴11转动，同时，光电计数器32记录码盘31上的信息以获取转轴11的转动信息。该光电计数器32具有一个电路板，以及设置在该电路板上的传感器。在具体设置时，光电计数器32可以采用不同的方式设置。

在其中的一种固定方式中，如图2所示，该伺服电机还包括一个支撑板80，该支撑板80用于固定光电计数器32，并且，在具体设置时，支撑板80设置在码盘31与制动盘之间，继续参考图2及图3，该支撑板80上设置有一个通孔，以使支撑板80套装在转轴11上，并将罩体50的内部空间分割成两部分，编码器30与制动器20分别位于两个空间内。在支撑板80具体固定时，支撑板80通过连接组件与支架23固定连接，该连接组件包括一个阶梯杆90以及一个螺钉。一并参考图6，阶梯杆上直径较小的一端为螺纹杆92，直径较大的一端设置有螺纹孔91。此外，支架23上设置有与该螺纹杆92配合的螺纹孔，在具体连接时，该阶梯杆的螺纹杆92旋入到支架23的螺纹孔内，并且通过阶梯面限定阶梯杆旋入的深度。之后，螺钉穿过支撑板80并固定在该阶梯杆的螺纹孔91，采用上述结构时，通过阶梯杆上直径较大的部分的长度限定支架23与支撑板80之间的距离，以保证支撑板80与支架23之间具有足够的空间容纳制动盘。光电计数器32在设置时，光电计数器以面向码盘的形式固定在该支撑板80上，具体的，光电计数器32通过至少一个支撑组件60与支撑板80连接。如图2及图3所示，该支撑组件60包括一个螺栓以及一个套筒，在具体设置时，螺栓穿过电路板后与支撑板80上的螺纹孔连接，并且套筒套装在螺栓上，在螺栓拧紧时，套筒的两端分别抵压在电路板及支撑板80上，即通过设置的套筒来限定电路板及支撑板80之间的间距，即限定电路板的位置，以保证电路板与码盘31之间的相对位置。

此外，在另一种设置方式中，一并参考图7，图7示出了编码器30的光电计数器32的另一种固定方式，在该结构中，光电计数器32以面向码盘的形式固定在所述罩体的内壁上。在具体设置时，该光电计数器32的电路板通过支撑组件60固定在罩体50上，该支撑组件60的结构与图2所示的支撑组件60的结构相同，均为一个螺栓及一个套筒，唯一的区别在于改变了支撑组件60连接的部件，在图7所示的结构中，螺栓旋紧在罩体50上与外壳10的端盖相对的一面，套筒位于罩体50与电路板之间以对电路板的位置进行限定。并且在图7所示的伺服电机中，仍然设置了支撑板80，此时，该支撑板80不作为支撑部件，该支撑板80作为一个屏障，以阻碍制动盘产生的粉尘进入到编码器30中影响到编码器30的工作。

综上，在图2及图7所示的伺服电机中，均设置了支撑板80的结构，两种不同结构中的支撑板80具有一个相同的功能：阻挡粉尘影响到编码器30。在具体设置时，支撑板80与罩体50之间围成容纳编码器30(码盘31和光电计数器32)的空间，并且支撑板80的边沿朝向编码器30方向折弯，以形成阻挡粉尘进入到空间的折弯结构81。即如图4所示的结构中，支撑板80的边沿做一个折弯，该折弯结构81朝向编码器30的一侧，在具体设置时，该折弯结构81的长度可以延伸到罩体50的端部，从而将编码器30围起来，以避免粉尘进入到编码器30内。此外，还可以采用如图4所示的结构，罩体50的内部设置有与折弯结构81配合的台阶结构51，该台阶结构51朝向折弯结构81，并且在具体设置时，折弯结构81与台阶结构51之间的间隙小于设定值。从而提高编码器30的工作环境。该缝隙为避免折弯结构81在罩体50安装时出现干涉，影响到罩体50的固定而设计的一个装配间隙。在折弯结构81为弹性材料制作时，该台阶面可采用与折弯结构81直接接触的方式，即台阶结构51与折弯结构81形成一个密封的结构，或者，还可以采用台阶结构51与折弯结构81之间通过密封胶垫密封连接。即在台阶面上设置一个密封胶垫，通过该密封胶垫实现两者之间的密封。从而改善了编码器30的工作环境，避免制动盘上的粉尘影响到编码器30工作。

在上述描述中，分别详细说明了制动器20及编码器30的设置方式，在将编码器30及制动器20安装好后，需要将罩体50与外壳10固定连接，如图2、图3及图7所示，罩体50与外壳10之间通过螺栓组件70实现连接，具体的，外壳10及罩体50的侧壁上分别设置了相对应的通孔，在罩体50与外壳10固定时，螺栓穿过该通孔后旋上螺母，以将罩体50与外壳10固定。应当理解的是，在罩体50与外壳10连接时，两者之间通过密封垫进行密封处理，或者通过其他现有技术中已有的密封结构进行密封，在此不再详细赘述。

在对现有技术的描述中可以看出，影响到伺服电机密封效果的因素一个为各个壳体之间的装配缝隙，另外一个为线缆的走线所用的通线孔。继续参考图1，在现有技术中，电机1、制动器3的线缆合成一股线缆，编码器5单独采用一根线缆，并且编码器5的线缆从第二壳体4外伸出后，再插入到连接器7中，编码器5与连接器7连接的线缆中一部分外露在伺服电机外，这就不可避免的需要在第二壳体4及连接器7上开孔，进而增大伺服电机进水的可能性。为了改善伺服电机的密封效果。如图2及图5所示，本实施例中提供的伺服电机中，编码器30、制动器20及电机的线缆102位于在伺服电机内部与连接器40连接。在具体设置时，连接器40固定在罩体50外部，且连接器40及罩体50上分别设置有与线缆102对应的通线孔。即在设置时，电机、制动器20及编码器30的线缆102整合成一股后与连接器40连接。即连接器40上仅需设置一个进线用的通线孔。该通线孔在具体设置时，连接器40上的通线孔设置在连接器40朝向罩体50的一面，并且连接器40遮挡住设置在罩体50上的通线孔，从而可以通过罩体50与连接器40的接触面对罩体50及连接器40上的通线孔进行一个遮挡，在连接器40与罩体50密封连接时，即可实现对上述走线用的通线孔实现密封。此外，为了更进一步的提高密封效果，线缆102分别与设置在连接器40及罩体50上的通线孔密封连接，即在线缆102穿过上述通线孔后，通过密封胶或者其他的密封材料将通线孔进行密封处理，从而采用双重密封来保证伺服电机在线缆102走线时的密封。更进一步的提高了伺服电机的防水效果。

在连接器40进行设置时，连接器40通过一个连接座101与罩体50连接，具体的，该罩体50上设置了一个连接座101，连接器40固定在该连接座101上。该连接座101在设置时，既可以采用与罩体50一体成型的方式，也可以采用通过连接件固定在罩体50上的连接方式，但在采用连接件连接的方式时，对于连接座101与罩体50，以及连接座101及连接器40的连接处进行密封处理。

通过上述描述可以看出，与现有技术中的伺服电机相比，本实施例提供的伺服电机通过改善制动器20及编码器30的设置方式以减少伺服电机外表的装配缝隙，并且通过对线缆连接处的密封处理改善伺服电机的密封性，从而可以有效的改善伺服电机的防水效果。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。