力矩控制一体步进电机及其装配方法与流程

1.本发明属于电机技术领域，具体涉及力矩控制一体步进电机及其装配方法。


背景技术：

2.目前市场上的步进电机在使用时一般为电机和驱动器分离式搭配使用，电机通过四根电机动力线连接到驱动器上，接线麻烦，效率低下，且驱动器占用空间大，装配使用不便。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种占用空间小，便于装配使用的力矩控制一体步进电机及其装配方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.力矩控制一体步进电机，包括：
6.电机本体，所述电机本体后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿电机本体开设有第一安装孔和第二安装孔；
7.电机后盖，所述电机后盖侧上部和前侧下部设有与所述第一安装孔和第二安装孔左右对应设置的第三安装孔和第四安装孔，所述第三安装孔和第四安装孔内分别插设有第一螺钉和第二螺钉，所述电机后盖通过所述第一螺钉和第二螺钉固定在所述电机本体上，所述电机后盖上中部开设有第五安装孔；
8.电路板，所述电路板卡接在所述电机后盖内且所述电路板位于所述电机本体和所述电机后盖之间，所述电路板被配置为接收外部控制信号，并依照所述外部控制信号驱动控制所述电机本体；
9.电位器，所述电位器装配在所述第五安装孔内且所述电位器靠近电机本体的一端的端部插设在所述电路板上。
10.优选的，所述电机本体包括前端盖、转轴、后端盖和定子，后端盖的后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿后端盖开设有第一安装孔和第二安装孔，定子的后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿定子开设有第六安装孔和第七安装孔，前端盖的后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿前端盖开设有第八安装孔和第九安装孔，第一安装孔、第六安装孔和第八安装孔左右对应设置，第二安装孔、第七安装孔和第九安装孔左右对应设置，第一螺钉自右向左依次穿过第三安装孔、电路板的后侧上部、第一安装孔、第六安装孔和第八安装孔后固定在前端盖上，第二螺钉自右向左依次穿过第四安装孔、电路板的前侧下部、第二安装孔、第七安装孔和第九安装孔后固定在前端盖上，后端盖后侧下部和前侧上部沿左右方向贯穿后端盖开设有第一通孔和第二通孔，定子后侧下部和前侧上部沿左右方向贯穿定子开设有第三通孔和第四通孔，前端盖后侧下部和前侧上部沿左右方向贯穿前端盖开设有第五通孔和第六通孔，第一通孔和第二通孔内分别插设有第三螺钉和第四螺钉，第三螺钉自右向左依次穿过第一通孔、第三通孔和第五通孔后固定在前端盖上，第四螺钉自右向左依次穿过第
二通孔、第四通孔和第六通孔后固定在前端盖上，转轴沿左右方向转动插设在前端盖、定子和后端盖内且转轴的左端部向左伸至前端盖的左侧，前端盖右侧的转轴左部上套设有第一轴承和第一轴套，第一轴套位于第一轴承的右侧，转轴右部上套设有第二轴承和第二轴套，第二轴套位于第二轴承的左侧，第一轴套和第二轴套之间的转轴上套设有转子组件，转子组件上套设有第一骨架和第二骨架，第一骨架位于第二骨架的左侧且第一骨架的右侧与第二骨架的左侧抵触连接，前端盖的右侧中部套设在第一轴承上，前端盖的右侧外部套设在第一骨架的左部上，后端盖的左侧中部套设在第二轴承上，后端盖的左侧外部套设在第二骨架的右部上，定子套设在第一骨架的和第二骨架上且定子的左侧壁与前端盖的右侧抵触连接，定子的右侧壁与后端盖的左侧抵触连接。
11.优选的，所述转子组件包括第一转子铁芯、第一磁钢、第二转子铁芯、第二磁钢和第三转子铁芯，第一转子铁芯、第一磁钢、第二转子铁芯、第二磁钢和第三转子铁芯均套设在转轴上，第一转子铁芯的左侧壁与第一轴套抵触连接，第三转子铁芯的右侧壁与第二轴套抵触连接，第一转子铁芯的右侧壁与第一磁钢抵触连接，第一磁钢的右侧壁与第二转子铁芯的左侧壁抵触连接，第二转子铁芯的右侧壁与第二磁钢的左侧壁抵触连接，第二磁钢的右侧壁与第三转子铁芯的左侧壁抵触连接，第一骨架套设在第一转子铁芯、第一磁钢和第二转子铁芯的左中部上，第二骨架套设在第三转子铁芯、第二磁钢和第二转子铁芯的右中部上。
12.优选的，所述第二轴承与后端盖之间设有波纹垫片。
13.本发明还公开了力矩控制一体步进电机的装配方法，包括以下步骤：
14.s1、取转轴然后在转轴的中部上自左向右依次装入第一转子铁芯、第一磁钢、第二转子铁芯、第二磁钢和第三转子铁芯，接着在第一转子铁芯左侧的转轴上装入第一轴套，并且在第一轴套左侧的转轴上装入第一轴承，然后在第三转子铁芯右侧的转轴上向右依次装入第二轴承和第二轴承；
15.s2、取第一骨架和第二骨架，将第一骨架套设在第一转子铁芯、第一磁钢和第二转子铁芯的左中部上，第二骨架套设在第三转子铁芯、第二磁钢和第二转子铁芯的右中部上；
16.s3、将s2中装配好第一骨架和第二骨架的转轴沿左右方向穿入定子内，然后将波纹垫片设置在转轴的右端部上并将后端盖自右向左套设在转轴的右端部上，将后端盖的左侧中部套设在第二轴承上，后端盖的左侧外部套设在第二骨架的右部上；
17.s4、取前端盖并从左侧套设在转轴的的左部上，并将前端盖的右侧中部套设在第一轴承上，前端盖的右侧外部套设在第一骨架的左部上；
18.s5、取第三螺钉和第四螺钉，并将第三螺钉自右向左依次穿过第一通孔、第三通孔和第五通孔后固定在前端盖上，第四螺钉自右向左依次穿过第二通孔、第四通孔和第六通孔后固定在前端盖上；
19.s6、取电位器和电机后盖，然后将电位器安装在电机后盖的第五安装孔内；
20.s7、取电路板，然后将电路板卡接在电机后盖内且使电位器靠近电机本体的一端的端部插设在电路板上；
21.s8、将s7中完成电路板安装的电机后盖上的第三安装孔和第四安装孔分别对准s5中的后端盖的第一安装孔和第二安装孔；
22.s9、取第一螺钉和第二螺钉，并将第一螺钉自右向左依次穿过第三安装孔、电路板
的后侧上部、第一安装孔、第六安装孔和第八安装孔后固定在前端盖上，第二螺钉自右向左依次穿过第四安装孔、电路板的前侧下部、第二安装孔、第七安装孔和第九安装孔后固定在前端盖上。
23.采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
24.(1)本发明包括电机本体、电路板和电位器等零部件，在使用时可以通过调控电位器从而对电路板发出信号，电路板可以接收信号，并依照信号驱动控制电机本体，本发明将电路板、电机本体及电位器等零部件集成在一起，与现有技术中将原本外置的，或是需要通过接线与电机本体连接的电路板及驱动器等与电机本体集成一体化设计；透过集成后的电路板来接收信号，然后依照该些信号驱动控制电机本体，可实现对电机的控制。另外，由于集成一体化设计，相较于传统的通过四根电机动力线来将电机和驱动器连接来说，简化了电机的接线，也可避免走线过长导致信号传输过程中受到干扰，同时通过集成化设计，相应使用起来也更加简单方便，节省了空间，也更加易于装配；
25.(2)本发明通过将电机本体、电位器及电路板等零部件集成在一起，产品外形较为小巧，节约了装配在其他自动化设备上的结构空间，降低了成本，走线连接方便；
26.综上所述，本发明具有占用空间小，便于装配使用等优点。
附图说明
27.图1是本发明的结构示意图；
28.图2是图1的爆炸图。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
31.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，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.如图1和图2所示，本发明的力矩控制一体步进电机，包括：
35.电机本体，所述电机本体后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿电机本体开设有第一安装孔1和第二安装孔2；
36.电机后盖3，所述电机后盖3侧上部和前侧下部设有与所述第一安装孔1和第二安装孔2左右对应设置的第三安装孔4和第四安装孔5，所述第三安装孔4和第四安装孔5内分别插设有第一螺钉6和第二螺钉7，所述电机后盖3通过所述第一螺钉6和第二螺钉7固定在所述电机本体上，所述电机后盖3上中部开设有第五安装孔8；
37.电路板9，所述电路板9卡接在所述电机后盖3内且所述电路板9位于所述电机本体和所述电机后盖3之间，所述电路板9被配置为接收外部控制信号，并依照所述外部控制信号驱动控制所述电机本体；
38.电位器10，所述电位器10装配在所述第五安装孔8内且所述电位器10靠近电机本体的一端的端部插设在所述电路板9上，本发明的电位器10装配在电机后盖3上且与电路板9可拆卸式连接，然后电路板9、电机后盖3及电机本体一体化集成设计安装，节省装配空间，便于装配。
39.所述电机本体包括前端盖11、转轴12、后端盖13和定子14，后端盖13的后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿后端盖13开设有第一安装孔1和第二安装孔2，定子14的后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿定子14开设有第六安装孔15和第七安装孔16，前端盖11的后侧上部和前侧下部沿左右方向贯穿前端盖11开设有第八安装孔17和第九安装孔18，第一安装孔1、第六安装孔15和第八安装孔17左右对应设置，第二安装孔2、第七安装孔16和第九安装孔18左右对应设置，第一螺钉6自右向左依次穿过第三安装孔4、电路板9的后侧上部、第一安装孔1、第六安装孔15和第八安装孔17后固定在前端盖11上，第二螺钉7自右向左依次穿过第四安装孔5、电路板9的前侧下部、第二安装孔2、第七安装孔16和第九安装孔18后固定在前端盖11上，后端盖13后侧下部和前侧上部沿左右方向贯穿后端盖13开设有第一通孔19和第二通孔20，定子14后侧下部和前侧上部沿左右方向贯穿定子14开设有第三通孔和第四通孔21，前端盖11后侧下部和前侧上部沿左右方向贯穿前端盖11开设有第五通孔和第六通孔22，第一通孔19和第二通孔20内分别插设有第三螺钉23和第四螺钉24，第三螺钉23自右向左依次穿过第一通孔19、第三通孔和第五通孔后固定在前端盖11上，第四螺钉24自右向左依次穿过第二通孔20、第四通孔21和第六通孔22后固定在前端盖11上，转轴12沿左右方向转动插设在前端盖11、定子14和后端盖13内且转轴12的左端部向左伸至前端盖11的左侧，前端盖11右侧的转轴12左部上套设有第一轴承25和第一轴套26，第一轴套26位于第一轴承25的右侧，转轴12右部上套设有第二轴承27和第二轴套28，第二轴套28位于第二轴承27的左侧，第一轴套26和第二轴套28之间的转轴12上套设有转子组件，转子组件上套设有第一骨架29和第二骨架30，第一骨架29位于第二骨架30的左侧且第一骨架29的右侧与第二骨架30的左侧抵触连接，前端盖11的右侧中部套设在第一轴承25上，前端盖11的右侧外部套设在第一骨架29的左部上，后端盖13的左侧中部套设在第二轴承27上，后端盖13的左侧外部套设在第二骨架30的右部上，定子14套设在第一骨架29的和第二骨架30上且定子14的左侧壁与前端盖11的右侧抵触连接，定子14的右侧壁与后端盖13的左侧抵触连接。
40.所述转子组件包括第一转子铁芯31、第一磁钢32、第二转子铁芯33、第二磁钢34和第三转子铁芯35，第一转子铁芯31、第一磁钢32、第二转子铁芯33、第二磁钢34和第三转子铁芯35均套设在转轴12上，第一转子铁芯31的左侧壁与第一轴套26抵触连接，第三转子铁
芯35的右侧壁与第二轴套28抵触连接，第一转子铁芯31的右侧壁与第一磁钢32抵触连接，第一磁钢32的右侧壁与第二转子铁芯33的左侧壁抵触连接，第二转子铁芯33的右侧壁与第二磁钢34的左侧壁抵触连接，第二磁钢34的右侧壁与第三转子铁芯35的左侧壁抵触连接，第一骨架29套设在第一转子铁芯31、第一磁钢32和第二转子铁芯33的左中部上，第二骨架30套设在第三转子铁芯35、第二磁钢34和第二转子铁芯33的右中部上。
41.所述第二轴承27与后端盖13之间设有波纹垫片36。
42.本发明还公开了力矩控制一体步进电机的装配方法，包括以下步骤：
43.s1、取转轴12然后在转轴12的中部上自左向右依次装入第一转子铁芯31、第一磁钢32、第二转子铁芯33、第二磁钢34和第三转子铁芯35，接着在第一转子铁芯31左侧的转轴12上装入第一轴套26，并且在第一轴套26左侧的转轴12上装入第一轴承25，然后在第三转子铁芯35右侧的转轴12上向右依次装入第二轴承27和第二轴承27；
44.s2、取第一骨架29和第二骨架30，将第一骨架29套设在第一转子铁芯31、第一磁钢32和第二转子铁芯33的左中部上，第二骨架30套设在第三转子铁芯35、第二磁钢34和第二转子铁芯33的右中部上；
45.s3、将s2中装配好第一骨架29和第二骨架30的转轴12沿左右方向穿入定子14内，然后将波纹垫片36设置在转轴12的右端部上并将后端盖13自右向左套设在转轴12的右端部上，将后端盖13的左侧中部套设在第二轴承27上，后端盖13的左侧外部套设在第二骨架30的右部上；
46.s4、取前端盖11并从左侧套设在转轴12的的左部上，并将前端盖11的右侧中部套设在第一轴承25上，前端盖11的右侧外部套设在第一骨架29的左部上；
47.s5、取第三螺钉23和第四螺钉24，并将第三螺钉23自右向左依次穿过第一通孔19、第三通孔和第五通孔后固定在前端盖11上，第四螺钉24自右向左依次穿过第二通孔20、第四通孔21和第六通孔22后固定在前端盖11上；
48.s6、取电位器10和电机后盖3，然后将电位器10安装在电机后盖3的第五安装孔8内；
49.s7、取电路板9，然后将电路板9卡接在电机后盖3内且使电位器10靠近电机本体的一端的端部插设在电路板9上；
50.s8、将s7中完成电路板9安装的电机后盖3上的第三安装孔4和第四安装孔5分别对准s5中的后端盖13的第一安装孔1和第二安装孔2；
51.s9、取第一螺钉6和第二螺钉7，并将第一螺钉6自右向左依次穿过第三安装孔4、电路板9的后侧上部、第一安装孔1、第六安装孔15和第八安装孔17后固定在前端盖11上，第二螺钉7自右向左依次穿过第四安装孔5、电路板9的前侧下部、第二安装孔2、第七安装孔16和第九安装孔18后固定在前端盖11上。
52.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。