本发明属于机械加工设备技术领域，尤其涉及一种内嵌式同轴伺服驱动辊筒装置。
背景技术：
随着现在生产环境中对加工工艺的精度要求越来越高，同时智能化生产也对加工精度和加工效率有着新的要求，所以很多设备需要采用伺服电机驱动来实现该效果。现有设备中对辊筒的驱动方式多采用同步带、齿轮、联轴器等传统方式传动，采用上述传动方式，结构复杂，占用空间大，耗电量大，并且传动过程中，设备的磨损量大，传动平稳性差，传动发热量大，影响设备的正常运转及使用寿命。另外，传动效率低，传输扭矩低，不适用于高速定位传动，辊筒整体不能保证良好的动平衡，采用双电机驱动时，同步性差，对电机的控制精度低，响应速度慢，设备运转稳定性差。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、工作稳定、传动效率高、控制精度高的内嵌式同轴伺服驱动辊筒装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：内嵌式同轴伺服驱动辊筒装置，包括机座，机座内开设有腔体，机座内至少转动连接有一根位于腔体内的辊筒，辊筒外壁至少有一端设置有限位齿轮，辊筒内至少有一端设置有驱动电机，驱动电机包括定子轴、固定连接在定子轴上的定子和设置在定子外围的转子，定子轴端部通过紧固套固定连接在机座上，定子轴上设置有分别位于转子和定子两侧的第一轴承和第二轴承，转子外缘与辊筒外缘之间通过法兰盘固定连接，转子外壁和辊筒内壁之间具有间隙，间隙内填充有隔热层，定子轴内开设有用于穿设导线的穿线通道，机座内设置有伺服控制单元。
所述法兰盘呈阶梯状结构，法兰盘外圈通过第一安装螺钉固定连接在辊筒上，法兰盘内圈固定连接在转子上，第一轴承设置在法兰盘内。
所述伺服控制单元包括编码器、伺服驱动器和控制伺服驱动器的plc，编码器与驱动电机电连接，伺服驱动器与驱动电机电连接。
所述隔热层包括分别涂抹在转子外壁和辊筒内壁的隔热涂料层以及位于两个隔热涂料层之间的绝热材料层。
第一轴承的轴承内圈与定子轴外壁固定连接，第一轴承的轴承外圈与法兰盘内壁固定连接，第一轴承靠近定子的端部设置有第一橡胶密封圈，第一橡胶密封圈设置在法兰盘内；第二轴承通过轴承座设置在定子轴上，轴承座设置在转子或辊筒内壁上，第二轴承的轴承内圈与定子轴外壁固定连接，第二轴承的轴承外圈与轴承座内壁固定连接。
所述辊筒两端外壁与腔体内壁之间设置有第二橡胶密封圈。
所述机座内间隔转动连接有两根相互平行的辊筒。
每根辊筒两端内部均设置有驱动电机。
每根辊筒内两个驱动电机的定子轴为同一根轴，所述定子轴贯穿整个辊筒。
每根辊筒内两个驱动电机各自的定子轴在同一直线上。
采用上述技术方案，本发明具有如下优点：
1、本发明的驱动电机设置在辊筒内，驱动电机采用内定子外转子的结构，定子设置在定子轴上，定子轴通过紧固套固定在机座上，转子通过法兰盘与辊筒固定连接，转子转动的同时直接带动辊筒同步转动，采用上述连接结构，省去了中间传动部件，结构紧凑，占用空间小，大大增强了传动的平稳性，并且驱动力大，传输扭矩大，可用于高速传动。
2、法兰盘呈阶梯状结构，法兰盘外圈通过第一安装螺钉固定连接在辊筒上，法兰盘内圈固定连接在转子上，采用上述结构，便于拆装，并且连接稳固，传动平稳。
3、转子外壁和辊筒内壁之间具有间隙，大大减小了转子与辊筒的接触面积，间隙内填充有隔热层，隔热层包括分别涂抹在转子外壁和辊筒内壁的隔热涂料层以及位于两个隔热涂料层之间的绝热材料层，辊筒内壁的隔热涂料层外设置有反辐射层，使得转子在转动过程中产生的热量不会传递给辊筒，避免辊筒发热，影响加工精度。
4、本发明的驱动电机采用伺服控制单元控制，编码器将驱动电机转动产生的角位移转换成电信号并传输给伺服驱动器，通过plc控制伺服驱动器对驱动电机进行伺服控制，采用伺服控制单元调速范围宽，定位精度高，稳定性高，能够快速响应。
5、第一轴承靠近定子的端部设置有第一橡胶密封圈，辊筒两端外壁与腔体内壁之间设置有第二橡胶密封圈，增强了密封性，避免辊筒内所使用的润滑油泄漏，使其工作稳定。
6、可以将辊筒两端内均设置驱动电机，增强驱动力和扭矩，适用于高速运转，并且将两个驱动电机的定子轴设置为同一根轴，使其传动平稳。
附图说明
图1是本发明实施例1的主视剖面结构示意图；
图2是本发明实施例1的侧视结构示意图；
图3是图1中a处的放大图；
图4是图1中c处的放大图；
图5是本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1-4所示，本发明的内嵌式同轴伺服驱动辊筒装置，包括机座1，机座1内开设有腔体2，机座1内至少转动连接有一根位于腔体2内的辊筒3，辊筒3沿机座1长度方向水平设置，辊筒3外壁至少有一端设置有限位齿轮19，辊筒3内至少有一端设置有驱动电机4，驱动电机4包括定子轴5、固定连接在定子轴5上的定子6和设置在定子6外围的转子7，定子轴5端部通过紧固套8固定连接在机座1上，定子轴5上设置有分别位于转子7和定子6两侧的第一轴承9和第二轴承20，转子7外缘与辊筒3外缘之间通过法兰盘10固定连接，转子7外壁和辊筒3内壁之间具有间隙11，间隙11内填充有隔热层12，定子轴5内开设有用于穿设导线的穿线通道13，穿线通道13沿定子轴5的轴线方向设置，机座1内设置有伺服控制单元，定子轴5内开设有液冷循环通道27。
所述法兰盘10呈阶梯状结构，法兰盘10外圈通过第一安装螺钉14固定连接在辊筒3上，法兰盘10内圈通过第二安装螺钉15固定连接在转子7上，第一轴承9设置在法兰盘10内。第一轴承9远离定子6的端部设置有定位螺母22，定位螺母22螺纹连接在定子轴5上。
所述伺服控制单元包括编码器16、伺服驱动器和控制伺服驱动器的plc，编码器16与驱动电机4电连接，伺服驱动器与驱动电机4电连接。
所述隔热层12包括分别涂抹在转子7外壁和辊筒3内壁的隔热涂料层24以及位于两个隔热涂料层24之间的绝热材料层25，绝热材料层25采用玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡或真空板；辊筒3内壁的隔热涂料层24外设置有反辐射层26，反辐射层26采用金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜。
第一轴承9的轴承内圈与定子轴5外壁固定连接，第一轴承9的轴承外圈与法兰盘10内壁固定连接，第一轴承9靠近定子6的端部设置有第一橡胶密封圈17，第一橡胶密封圈17设置在法兰盘10内；第二轴承20通过轴承座21设置在定子轴5上，轴承座21设置在转子7或辊筒3内壁上，第二轴承20的轴承内圈与定子轴5外壁固定连接，第二轴承20的轴承外圈与轴承座21内壁固定连接。第二轴承20远离定子6的端部设置有轴承压盖23。
所述辊筒3两端外壁与腔体2内壁之间设置有第二橡胶密封圈18。
每根辊筒3内两个驱动电机4各自的定子轴5在同一直线上。
本发明在工作使用时，通过伺服控制单元控制驱动电机4运转，驱动电机4的转子7绕定子6转动，转子7通过法兰盘10与辊筒3固定连接，从而使得转子7带动辊筒3同步转动，本发明的驱动电机4设置在辊筒3内，驱动电机4采用内定子6外转子7的结构，定子6设置在定子轴5上，定子轴5通过紧固套8固定在机座1上，转子7通过法兰盘10与辊筒3固定连接，转子7转动的同时直接带动辊筒3同步转动，采用上述连接结构，省去了中间传动部件，结构紧凑，占用空间小，大大增强了传动的平稳性，并且驱动力大，传输扭矩大，可用于高速传动；转子7外壁和辊筒3内壁之间具有间隙11，大大减小了转子7与辊筒3的接触面积，降低了转子7和辊筒3的磨损，提高了其使用寿命，间隙11内填充有隔热层12，隔热层12包括分别涂抹在转子7外壁和辊筒3内壁的隔热涂料层24以及位于两个隔热涂料层24之间的绝热材料层25，辊筒3内壁的隔热涂料层24外设置有反辐射层26，使得转子7在转动过程中产生的热量不会传递给辊筒3，避免辊筒3发热，影响加工精度；本发明的驱动电机4采用伺服控制单元控制，编码器16将驱动电机4转动产生的角位移转换成电信号并传输给伺服驱动器，通过plc控制伺服驱动器对驱动电机4进行伺服控制，采用伺服控制单元调速范围宽，定位精度高，稳定性高，能够快速响应；第一轴承9靠近定子6的端部设置有第一橡胶密封圈17，辊筒3两端外壁与腔体2内壁之间设置有第二橡胶密封圈18，增强了密封性，避免辊筒3内所使用的润滑油泄漏，使其工作稳定；可以将辊筒3两端内均设置驱动电机4，增强驱动力和扭矩，适用于高速运转，并且将两个驱动电机4的定子轴5设置为同一根轴，使其传动平稳。
实施例2
如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述机座1内间隔转动连接有两根相互平行的辊筒3，每根辊筒3两端内部均设置有驱动电机4，每根辊筒3内两个驱动电机4的定子轴5为同一根轴，所述定子轴5贯穿整个辊筒3。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。