一种双编码器微型高精度直流减速电机的制作方法

1.本发明涉及工业机器技术领域，具体为一种双编码器微型高精度直流减速电机。


背景技术：

2.直流减速电机，即齿轮减速电机，是在普通直流电机的基础上，加上配套齿轮减速箱，齿轮减速箱的作用是，提供较低的转速，较大的力矩，同时，齿轮箱不同的减速比可以提供不同的转速和力矩，这大大提高了直流电机在自动化行业中的使用率，减速电机是指减速机和电机(马达)的集成体，这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机，通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货，减速电机广泛应用于机械行业、医疗行业、教育科研等，使用减速电机的优点是简化设计、节省空间；
3.目前市场上存在的大部分工业伺服电机使用光电编码器精度高，可实现多圈位置控制，但是工业伺服电机同功率同扭矩体积大，(伺服电机 精密减速机)成本高，控制复杂，需要运动控制器和plc来实现控制，对操作技术人员要求高；一些同类型产品直流减速电机只有一个单圈绝对值编码器，断电后无法读取减速机输岀端精确位置功能；一些同类型产品直流电机集成单圈绝对值编码器 霍尔 纽扣电池结构，虽然可以实现上述功能，但是电池损坏和电量耗尽等原因，容易丢失数据等，因此，针对上述问题提出一种双编码器微型高精度直流减速电机。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种双编码器微型高精度直流减速电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种双编码器微型高精度直流减速电机，包括定子结构、减速机结构、转子结构、驱动盖板结构、外罩结构和驱动器结构，所述转子结构安装在定子结构的一侧，所述减速机结构安装在定子结构和转子结构之间，所述外罩结构安装在转子结构的外侧，所述驱动器结构安装在外罩结构的内侧，所述驱动盖板结构安装在驱动器结构的上侧。
7.优选的，所述定子结构是由底板、定子铁芯、和绕组组成的，所述底板上安装有同轴心设置的定子铁芯，所述绕组按序分别缠绕在定子铁芯上。
8.优选的，所述转子结构是由转子组件、太阳齿轮、第一编码器齿轮和第一编码器磁铁组成的，所述转子组件的内侧安装有太阳齿轮，所述太阳齿轮的另一侧设有第一编码器齿轮，所述第一编码器齿轮的另一侧安装有第一编码器磁铁，所述转子组件为外转子永磁体多级结构。
9.优选的，减速机机构由外齿圈、行星齿轮、行星保持架和向心轴承组成，所述齿圈内部装有3个行星齿轮，行星齿轮由保持架固定，向心轴承安装在保持架上。
10.优选的，所述外罩结构是由壳体、上保护壳、第二编码器磁铁和第二编码器齿轮构成，所述壳体的上侧安装有上保护壳，所述壳体内侧安装有同速比的第二编码器齿轮，所述
第二编码器磁铁安装在第二编码器齿轮上与减速机同步转动。
11.优选的，所述驱动器结构是由安装板、第一磁性编码器、连接器、拨码开关、第二磁性编码器和指示灯，所述安装板的下侧安装有第一磁性编码器和第二磁性编码器，所述连接器安装在安装板最下端，所述安装板的另一侧安装有拨码开关，所述拨码开关的一侧安装有指示灯，且指示灯安装在安装板上，所述第一磁性编码器与转子结构配合，所述第二磁性编码器与减速机结构配合。
12.优选的，所述驱动盖板结构包括顶板和侧板，所述顶板的一侧安装有侧板，且侧板设置在连接器和指示灯的外侧，所述顶板的上侧开设有开关孔，且开关孔位于拨码开关的外侧。
13.优选的，所述底板上均匀的安装有高强度螺钉，所述壳体的上均匀的开设有螺钉孔，且螺钉孔与高强度螺钉呈一一对应设置。
14.优选的，所述上保护壳内侧安装有安装柱，所述安装板上开设有固定孔，且每个固定孔分别和安装柱同轴心设置。
15.优选的，所述保护壳的内侧两端安装有驱动盖板结构固定座，所述顶板的两侧开设有顶板固定孔，且顶板固定孔和驱动盖板结构固定座为对其设置。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明中，电机端和减速机端都配有编码器，双编码器协作控制，可以精确读取输岀端的准确位置；在失电且不需要辅助设备下，能精准读取减速机端当前所处位置值；在空间狭小受限情况下，确保大扭矩高功率精确输出；在长时间不运行工况下，确保电机位置精确识别不丢失。
18.2、本发明中，在保证了电机体积较小的情况下，保证了电机的功率和扭矩，而且生产成本较低，便于进行控制使用，降低了使用成本。
附图说明
19.图1为本发明爆炸图；
20.图2为本发明定子结构整体结构示意图；
21.图3为本发明减速机结构整体结构示意图；
22.图4为本发明转子结构整体结构示意图；
23.图5为本发明图4的剖视图；
24.图6为本发明驱动盖板结构整体结构示意图；
25.图7为本发明外罩结构整体结构示意图；
26.图8为本发明图7的剖视图；
27.图9为本发明驱动器结构整体结构示意图；
28.图10为本发明图9的正视图。
29.图中：1、定子结构；11、底板；12、定子铁芯；13、高强度螺钉；14、绕组；2、减速机结构；21、外齿圈；22、行星齿轮；23、保持架；24、向心轴承；3、转子结构；31、转子组件；32、太阳齿轮；33、第一编码器齿轮；34、第一编码器磁铁；4、驱动盖板结构；41、顶板；42、开关孔；43、顶板固定孔；44、侧板；5、外罩结构；51、壳体；52、上保护壳；53、螺钉孔；54、安装柱；55、第二编码器磁铁；56、驱动盖板结构固定座、57、第二编码器齿轮；6、驱动器结构；61、安装板；62、
第一磁性编码器；63、固定孔；64、连接器；65、拨码开关；66、指示灯；67-第二磁性编码器。
具体实施方式
30.实施例1：请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：
31.一种双编码器微型高精度直流减速电机，包括：定子结构1、底板11、定子铁芯12、高强度螺钉13、绕组14、减速机结构2、外齿圈21、行星齿轮22、保持架23、向心轴承24、转子结构3、转子组件31、太阳齿轮32、第一编码器齿轮33、第一编码器磁铁34、驱动盖板结构4、顶板41、开关孔42、顶板固定孔43、侧板44、外罩结构5、壳体51、上保护壳52、螺钉孔53、安装柱54、第二编码器磁铁55、驱动盖板结构固定座56、第二编码器齿轮57、驱动器结构6、安装板61、第一磁性编码器62、固定孔63、连接器64、拨码开关65、指示灯66和第二磁性编码器67；
32.定子结构1是由底板11、定子铁芯12、和绕组14组成的，底板11上安装有同轴心设置的定子铁芯12，绕组14按序分别缠绕在定子铁芯12上，底板11上均匀的安装有高强度螺钉13，壳体51的上均匀的开设有螺钉孔53，且螺钉孔53与高强度螺钉13呈一一对应设置；转子结构3安装在定子结构1的一侧，转子结构3是由转子组件31、太阳齿轮32、第一编码器齿轮33和第一编码器磁铁34组成的，转子组件31为外转子永磁体多级结构，转子组件31的内侧安装有太阳齿轮32，太阳齿轮32的另一侧设有第一编码器齿轮33，第一编码器齿轮33的另一侧安装有第一编码器磁铁34；减速机结构2安装在定子结构1和转子结构3之间，减速机机构2由外齿圈21、行星齿轮22、行星保持架23和向心轴承24组成，齿圈21内部装有3个行星齿轮22，行星齿轮22由保持架23固定，向心轴承24安装在保持架23上；外罩结构5安装在转子结构3的外侧，外罩结构5是由壳体51、上保护壳52、第二编码器磁铁55和第二编码器齿轮57构成，壳体51的上侧安装有上保护壳52，上保护壳52内侧安装有安装柱54，安装板61上开设有固定孔63，且每个固定孔63分别和安装柱54同轴心设置，保护壳52的内侧两端安装有驱动盖板结构固定座56，顶板41的两侧开设有顶板固定孔43，且顶板固定孔43和驱动盖板结构固定座56为对其设置，壳体51内侧安装有同速比的第二编码器齿轮57，所述第二编码器磁铁55安装在第二编码器齿轮57上与减速机2同步转动；驱动器结构6安装在外罩结构5的上保护壳52的内侧，驱动器结构6是由安装板61、第一磁性编码器62、连接器64、拨码开关65、第二磁性编码器67和指示灯66，第一磁性编码器62与转子结构3配合，第二磁性编码器67与减速机结构2配合，安装板61的下侧安装有第一磁性编码器62和第二磁性编码器67，连接器64安装在安装板61最下端，安装板61的另一侧安装有拨码开关65，拨码开关65的一侧安装有指示灯66，且指示灯66安装在安装板61上；驱动盖板结构4安装在驱动器结构6的上侧，驱动盖板结构4包括顶板41和侧板44，顶板41的一侧安装有侧板44，且侧板44设置在连接器64和指示灯66的外侧，顶板41的上侧开设有开关孔42，且开关孔42位于拨码开关65的外侧。
33.本发明中，电机主要结构由定子结构1和转子结构3构成，电机集成有驱动器结构6，驱动器结构6上布置有第一磁性编码器62和第二磁性编码器67，内置有精密减速机结构2。
34.接通电源，驱动器结构6得电发送控制指令控制定子结构1线圈提供的磁场大小和方向，推动转子结构3开始旋转，转子结构3下部安装太阳齿轮32，带动减速机结构2旋转，转
子结构3安装第一编码器齿轮33，带动外侧的第二编码器齿轮57旋转，减速机结构2齿轮速比等于第二编码器齿轮速比，输岀转速相同，同时位于电机转子结构3上的第一编码器磁铁34和第外罩结构5上的二编码器磁铁55以各自数值旋转，分别为驱动器结构6的两个磁性编码器分别提供电机端和减速机端的双位置的准确反馈，确保电机有准确的控制，同时电机经过减速器结构2使得输出扭矩成倍增大。
35.例：本电机安装于机械臂上，操作人员想要机械臂某一轴运动到90
°
位置来工作，电机減速比l：6的，需要怎么控制电机，在停止工作后，电机需要断电，避免其他操作。
36.方案：实现机械臂90
°
工作，操作技术人员需要给电机发送一个位置角度值命令，让电机端旋转到角度540
°
(90*6)，减速机端通过速比后到达90
°
位置，断电重启后电机端只能识别到的位置是180
°
(540-360)，需要配合减速机端编码器读取的90
°
位置，推算出电机实际所处的位置为540
°
37.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。