单件分离模组用滚筒电机的制作方法

1.本实用新型涉及物流电机技术领域，尤其是指一种单件分离模组用滚筒电机。


背景技术：

2.在物流分拣过程中，单件分离设备通常用于将成堆放置在输送线上的待分拣物品分离开，并逐一输送至下一分拣位置。如现有中国发明专利(cn112193715a)公开了一种常见的物流分拣设备，其包括单件分离系统，单件分离系统由发散段、分离段、居中段组成。发散段模组用于将聚集在一起的包裹向前输送的同时，使包裹左右分开，拉开包裹左右间距。分离段模组负责将水平分开的包裹，前后拉距到合适距离并逐一输送到居中段模组。居中段模组用于将前后左右拉开距离的包裹向中间靠拢并排队，进入下一个分拣单元。
3.其中分离段模组通常有一组皮带机矩阵组成，皮带机通常两两一组布置在一块立板支架的两侧。皮带机由皮带和支撑上表面的两根无动力滚筒和布置在下方动力滚筒组成。动力滚筒通常由伺服电机通过减速器输出驱动。
4.在上述对比文件中，由于中间引入了减速器，不可避免的会带来效率降低，噪音大，可靠性差的缺点。而且为了避免滚筒打滑，需要调节皮带保证一定的张紧力。皮带在受到张紧力的情况下，滚筒上的受力点和在立板支架的固定位置会产生扭转力矩，使立板支架产生如图1或如图2的变形，同时滚筒和减速箱轴伸连接处也会产生受力变型。最终造成滚筒中心和皮带平面不平行，导致皮带跑偏磨损。
5.此外，单件分离模组缺少主动散热机构，在高速工作下的发热无法及时导出。也容易产生电机烧毁，轴承或齿轮磨损等可靠性问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种单件分离模组用滚筒电机。
7.本实用新型所采用的技术方案如下：
8.一种单件分离模组用滚筒电机，包括
9.转筒组件，包括外筒和多个永磁体，且所述多个永磁体沿所述外筒的内侧周向均匀布置；
10.转轴，轴向穿过所述多个永磁体的中心；
11.定子，固定在所述转轴上；
12.第一轴承座组件，安装在所述转轴的一端；
13.第二轴承座组件，安装在所述转轴的另一端；
14.端板，压入所述外筒的一侧，且所述端板的中心安装有充磁的磁石；
15.法兰，安装于所述转轴的另一端，且和所述转轴过盈配合，与所述法兰端面垂直的中心线和所述转轴所在中心线之间夹角为0
°
0.3
’‑0°
3.5’。
16.其进一步的技术特征在于：在所述转轴上贴近所述定子出线的位置设置有径向出线孔，所述定子的引出线从所述转轴上的径向出线孔穿过所述转轴的中心从所述转轴的一
端引出。
17.其进一步的技术特征在于：所述转轴的另一端安装编码器支架，所述编码器支架内固定编码器组件。
18.其进一步的技术特征在于：所述编码器组件的引出线通过所述转轴的中心孔从一侧引出。
19.其进一步的技术特征在于：所述外筒开设一圈槽口。
20.其进一步的技术特征在于：所述第一轴承座组件抵靠转轴的台阶；所述第二轴承座组件抵靠在所述外筒的台阶。
21.其进一步的技术特征在于：所述第一轴承座组件和所述第二轴承座组件均包括轴承和轴承座，且所述轴承的内孔和所述轴承座的外圆同心。
22.其进一步的技术特征在于：所述端板的外缘和所述外筒的内壁开设散热孔，所述第一轴承座组件开设第一气流通道，所述第二轴承座组件开设第三气流通道，所述法兰和所述外筒之间设置第二气流通道，所述散热孔、所述第一气流通道、所述第二气流通道和所述第三气流通道可连成一条气流路径，且所述散热孔为气流路径的入口，所述第三气流通道为气流路径的出口。
23.其进一步的技术特征在于：所述散热孔的开孔区域的最大直径为d1,所述第三气流通道的最小直径为d2，且d1＜d2。
24.其进一步的技术特征在于：所述法兰通过紧固元件固定于支撑立板上。
25.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
26.1、本实用新型通过直接在滚筒内布置电机，实现电机直接驱动滚筒，可以去掉减速器，提高效率，可以避免减速器工作带来的效率损失和噪音，降低减速机磨损造成的可靠性问题。
27.2、本实用新型通过在法兰的端面所在平面和转轴所在中心线之间设置[90
°±
(0
°
0.3
’‑0°
3.5’)]的夹角，可以补偿工作状态下支撑立板和转轴的变形，可以避免因皮带张紧造成的变型，带来皮带跑偏磨损的情况。
[0028]
3、本实用新型通过在端盖、轴承座、安装法兰上设置气流通道，并设计端盖和安装法兰上气流通道的尺寸，可以借助电机内的旋转气流的离心作用，形成贯穿电机的气流，实现为电机散热的功能。
附图说明
[0029]
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
[0030]
图1为支承立板和电机产生的第一方向的变形示意图。
[0031]
图2为支承立板和电机产生的第二方向的变形示意图。
[0032]
图3是本实用新型的结构示意图。
[0033]
图4是本实用新型的安装剖面图。
[0034]
图5是本实用新型的工作原理图。
[0035]
图6是端板的示意图。
[0036]
图7为编码器支架的结构示意图。
[0037]
说明书附图标记说明：1、转轴；2、定子；3、第一轴承座组件；4、转筒组件；5、法兰；6、外筒；7、永磁体；8、第二轴承座组件；9、编码器支架；901、底座；902、外框；903、耳座；904、缺口；10、编码器组件；11、端板；12、支撑立板；13、散热孔；14、第一气流通道；15、第二气流通道；16、第三气流通道。
具体实施方式
[0038]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0039]
关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
[0040]
结合图3和图4，一种单件分离模组用滚筒电机，包括转筒组件4，转筒组件4包括外筒6和多个永磁体7，且多个永磁体7沿外筒6的内侧周向均匀布置。
[0041]
转轴1，轴向穿过多个永磁体7的中心。
[0042]
定子2，固定在转轴1上。
[0043]
第一轴承座组件3，安装在转轴1的一端，且抵靠转轴1的台阶，转轴1的台阶用于定位。
[0044]
第二轴承座组件8，安装在转轴1的另一端，且抵靠外筒6的台阶，外筒6的台阶用于定位。
[0045]
端板11，压入外筒6的一侧，且端板11的中心径向安装有充磁的磁石。端板11的压入深度需保证磁石和编码器组件10的表面距离为0.4-3.5mm。编码器组件10可以通过感知磁石的极性计算永磁体7的位置，从而通过驱动器控制电机旋转。
[0046]
法兰5，安装于转轴1的另一端，且和转轴1过盈配合，与法兰5端面垂直的中心线和转轴1所在中心线之间夹角为0
°
0.3
’‑0°
3.5’。
[0047]
在转轴1上贴近定子2出线的位置设置有径向出线孔，定子2的引出线从转轴1上的径向出线孔穿过转轴1的中心从转轴1的一端引出。
[0048]
转轴1的另一端安装编码器支架9，编码器支架9内固定编码器组件10。
[0049]
如图6所示，编码器支架9包括一体成型的底座901和外框902，外框902沿底座901的周向设置，外框902上设置有耳座903，耳座903开设通孔。底座901和外框902开设缺口904，底座901内固定编码器组件10,且通过耳座903连接。
[0050]
编码器组件10的引出线通过缺口904和转轴1的中心孔从一侧引出，便于和外部控制系统电连。
[0051]
外筒6开设一圈槽口，槽口的作用为用于滚筒电机在物流分拣设备中的定位安装。
[0052]
第一轴承座组件3和第二轴承座组件8均包括轴承和轴承座，且轴承的内孔和轴承座的外圆同心。
[0053]
端板11的外缘和外筒6的内壁开设散热孔13，第一轴承座组件3开设第一气流通道14，第二轴承座组件8开设第三气流通道16，法兰5和外筒6之间设置第二气流通道15，散热孔13、第一气流通道14、第二气流通道15和第三气流通道16可连成一条气流路径，且散热孔
13为气流路径的入口，第三气流通道16为气流路径的出口。
[0054]
结合图5和图7，本实施例中，端板11上的散热孔13，其开孔区域的最大直径d1小于第三气流通道16的通道区域最小直径d2。该设置的有益效果如下：
[0055]
在滚筒旋转的状态下，滚筒内的气体会随着外筒6和端盖12旋转起来(气体流向如图5所示)。在离心力的作用下，滚筒内的气流会从直径更小的散热孔13处吸入，从直径更大的出口即第三气流通道16排出。在这个流动过程中，可以带走电机运行过程中产生的热量，为电机降温。
[0056]
法兰5通过紧固元件固定于支撑立板12上。优选地，紧固元件为螺栓，螺栓依次穿过支撑立板12和法兰5，将两者固定连接。
[0057]
本实用新型的安装原理如下：
[0058]
永磁体7固定于外筒6上，组成转筒组件4；端板11也固定在转筒组件4的内侧，端板11与转筒组件4共同旋转。
[0059]
端板11的中心径向安装有充磁的磁石，充磁的磁石例如圆形磁铁，圆形磁铁的一半是n极，圆形磁铁的另一半是s极，转动时形成旋转磁场。
[0060]
滚筒电机通过磁编码器组件10感知端板11上磁铁磁场的变化可以知道端板11的旋转角度，进而也就知道了永磁体7的位置。利用外部驱动器(如伺服电机)根据永磁体7的位置给出相应的电流，使定子2产生与永磁体7相吸合的旋转磁场，该旋转磁场随外部驱动器的驱动电源电流的频率变化而改变相应的旋转磁场转速，进而驱动永磁体7进行相应的旋转，鉴于永磁体7固定于外筒6的内壁，而定子2固定于转轴1上，通过上述方法可以驱动转筒组件4围绕转轴1旋转。
[0061]
本实用新型通过直驱滚筒电机，没有减速器，避免了齿轮传动的机械损耗，减少了噪音，避免了减速齿轮磨损风险。本实用新型只有两处轴承，更容易控制安装精度和保证轴承可靠性。
[0062]
为了抵消如图1和图2所示的变形，预先加工法兰5的轴孔和法兰5的平面不垂直，偏转0
°
0.3’～0
°
3.5’的角度，在皮带张紧后保证滚筒的轴心与皮带运行方向平行。
[0063]
在法兰5上设置安装方向标记，确保加工补偿角度和实际安装需求一致。
[0064]
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。
[0065]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。