一种低转速大扭矩的伺服电机组件的制作方法

1.本发明涉及伺服电机技术领域，尤其是指一种低转速大扭矩的伺服电机组件。


背景技术：

2.伺服电机servo motor是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。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。伺服电动机与单机异步电动机相比，有起动转矩大、运行范围较广、无自转现象等三个显著特点。工业化革命后，社会上便大量的使用伺服电机用于工业生产，伺服电机便也在应用过程中逐日开发，低转速大扭矩的伺服电机便是在此过程中发展而来。
3.中国专利授权公告号：cn211791111u，授权公告日2020年10月27日，公开了一种紧凑型低速大扭矩伺服电机，包括电机机壳、定子总成、转子总成、电机前端盖、行星减速机、电机左轴、电机右轴和编码器组件，所述定子总成固定安装在电机机壳内，所述定子总成为中空结构，所述转子总成设置在定子总成的中空结构内，所述转子总成外部尾端通过第一轴承与所述电机机壳内部尾端连接，所述转子总成外部前端通过第二轴承与所述电机前端盖连接，所述电机前端盖固定安装在电机机壳前端，所述转子总成为中空腔体式结构，所述行星减速机通过第三轴承安装在所述转子总成的中空腔体内，且所述转子总成的输入太阳齿轮与所述行星减速机的行星轮配合连接，所述行星减速机的前端盖与所述电机前端盖固定连接，所述行星减速机的输出轴穿过电机前端盖与电机左轴连接，所述编码器组件与电机右轴末端采用内外锥配合连接，所述电机右轴设置在所述电机机壳内，且与所述转子总成一体成型。该技术方案的不足之处在于，伺服电机的使用过程中，不能自动感应到电机左轴转速太快，继而自我开启减速工作，以减缓电机左轴的转速。
4.综上所述，可安装有能够自动开启减速效果的结构，在伺服电机的使用过程中，进行电机轴的减速工作，让伺服电机在低速运行。


技术实现要素：

5.本发明是为了克服现有技术中不能自动感应到电机轴转速太快而做出相应工作的不足，提供了一种安装可自动进行减速工作的低转速大扭矩的伺服电机组件。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低转速大扭矩的伺服电机组件，包括机壳、转轴和编码器，所述机壳上安装有单片机、转子和减速机，所述转子和减速机均置于机壳内，所述机壳的内壁上安装有电机定子和测速套，所述电机定子和测速套均套装于转子上，所述测速套上设有卡位槽，所述卡位槽内安装有速度传感器，所述速度传感器与转子相接触，所述速度传感器与单片机电连接，所述单片机与减速机电连接，所述转轴通过减速机与转子的一端连接，所述转子的另一端与编码器连接。
7.这样设计通过机壳可以将转子、减速机以及编码器都安装于内，这样便可让转子、
减速机和编码器受到机壳的保护，避免受外界影响而有所损坏。如此通过编码器的控制便能让转子开始转动，转子便可带动转轴转动，这样便开启了伺服电机的工作。伺服电机机壳的内壁上安装有电机定子和测速套，且电机定子和测速套均套装于转子上，转子在转动的过程中，测速套上卡位槽内安装的速度传感器是与转子相接触的，如此便是可随时感应到转子的转动速度，将转动速度信息传递于速度传感器电连接着的单片机上，让单片机处理信息后再传递于电连接着的减速机，减速机便可开启减速工作，转轴是通过减速机与转子的一端连接的，那么转轴就会在减速机的减速工作下，减缓转动速度，这样便达到了安装可自动进行减速工作的目的。在这里套装于转子上的电机定子还起到了限位转子的效果，避免转子转动过程中对机壳的内壁产生影响而有所损坏，如此便是让伺服电机在安全的环境中稳定的工作的，安全可靠。
8.作为优选，所述机壳的内壁上安装有压缩套，所述电机定子包括定子外圈和定子内圈，所述测速套包括测速外圈和测速内圈，所述卡位槽置于测速内圈上，所述定子内圈和测速内圈均与转子相接触，所述定子外圈和测速外圈均与压缩套连接。这样设计通过机壳内壁上安装的压缩套，可让电机定子的定子外圈和测速套的测速外圈则是与压缩套连接的，电机定子的定子内圈和测速套的测速内圈通过压缩套与转子相接触，这样测速内圈上的卡位槽内的速度传感器便是与转子相接触的，时刻感应着转子的转速，将转子转速信息传递于单片机，让单片机及时处理，实用实在。
9.作为优选，所述测速内圈上安装有若干个滚动轴一，若干个滚动轴一均匀分布，所述转子通过滚动轴一与测速内圈相接触。这样设计通过测速内圈上安装的若干个滚动轴一，可让转子通过滚动轴一与测速内圈相接触，这样转子的转动便是让滚动轴一随之转动的，但测速内圈并不会被转子的转动带动而转动起来，转子与滚动轴一的接触也是让测速内圈的卡位槽内的速度传感器始终与转子相接触，时刻感应着转子的转动，转子转动的速度就是时刻感应到的。
10.作为优选，所述电机定子的前后两端均安装有支撑套，所述支撑套包括支撑套外圈和支撑套内圈，所述支撑套内圈与转子相接触，所述支撑套外圈与压缩套连接。这样设计通过支撑套可连接上电机定子，电机定子的前后两端均是通过支撑套与转子相接触的，支撑套包括支撑套外圈和支撑套内圈，支撑套内圈与转子相接触，支撑套外圈与压缩套连接，这样的结构设计，便是让压缩套连接着的支撑套可一直与转子接触着，对转子起到限位效果，让转子在限位条件下稳定的转动。
11.作为优选，所述支撑套内圈上安装有若干个滚动轴二，若干个滚动轴二均匀分布，所述转子通过滚动轴二与支撑套内圈相接触。这样设计通过支撑套内圈上安装的若干个滚动轴二，可让转子通过滚动轴二与支撑套内圈相接触，这样转子的转动便是让滚动轴二随之转动的，但支撑套内圈并不会被转子的转动带动而转动起来。
12.作为优选，所述转子上安装有转子连接块，所述支撑套、电机定子和测速套均通过转子连接块与转子相接触。这样设计通过转子上安装着的转子连接块，可让支撑套、机定子以及测速套都是通过转子连接块与转子相接触的，避免了在转子转动的环境中，让支撑套、电机定子和测速套与转子产生摩擦，而让转子被磨损，有效的对转子起到保护效果，让转子可长期的使用。
13.作为优选，所述转子连接块包含若干个，若干个转子连接块以转子的圆心为中心
对称分布，所述转子上安装有若干个伸缩块，所述伸缩块置于相邻的转子连接块之间，所述伸缩块与转子可拆卸连接，所述伸缩块和转子连接块之间留有间隙。这样设计通过若干个转子连接块可以转子的圆心为中心对称分布，如此让支撑套、电机定子和测速套在转子转动时，在转子连接块的接触下工作，以保证支撑套、电机定子和测速套的工作效果，而在转子上还安装有若干个伸缩块，伸缩块是置于相邻的转子连接块之间的，且伸缩块与转子可拆卸连接的，那么需要增大转子的扭矩时，便可控制伸缩块，让若干个伸缩快构成的圆的直径变大，如此便可有效的增大转子的扭矩，转速的变更，在这里的伸缩块和转子连接块之间是有间隙的，如此便可让伸缩块顺利的上下伸缩，以完成扭矩的增大和减小工作。
14.作为优选，所述伸缩块上安装有弹簧，所述伸缩块通过弹簧与转子连接。这样设计通过伸缩块上安装的弹簧，可让伸缩块受到控制向外移动时，是在弹簧连接的转子的支撑效果下移动的，而没有外力带动伸缩快外移，伸缩快便是在弹簧的弹性效果下顺利下移的，如此便可保证伸缩快的上下移动工作可顺利的进行，扭矩的增大和减小工作便可实施。
15.作为优选，所述转子内安装有气泵，所述弹簧上套装有伸缩套,所述伸缩块通过伸缩套与转子连接块连接，所述伸缩套和转子连接块的连接处设有通气孔一，所述伸缩套上均匀分布有若干个通气孔二。这样设计通过开启转子内安装着的气泵的工作，便可产生气体，在弹簧上安装着伸缩套，且伸缩块是通过伸缩套与转子连接块连接的，在伸缩套和转子连接块的连接处设有通气孔一，伸缩套上均匀分布有若干个通气孔二，那么气泵产生的气体便可通过通气孔一排到伸缩套内，推动伸缩块向外移动，以此开启转子扭矩的增大工作，而伸缩块向外移动的过程中，便是让伸缩套外伸的，原在伸缩套各个折皱处的通气孔二便是在伸缩套外伸的工作中被张开，伸缩套内的气体便从通气孔二处外排，伸缩套内气体的通入工作和外排工作可起到一个平衡状态，伸缩块便可稳定的置于一个位置处，转子的扭矩增大值便也可稳定于一个范围内。
16.作为优选，所述机壳上安装有开关组件，所述气泵和编码器均与开关组件电连接。这样设计通过机壳上安装的开关组件，可及时的开启或关闭开关组件电连接的气泵和编码器的工作，让伺服电机的扭矩增大和转子的转动工作可顺利的进行。
17.本发明的有益效果是：可达到安装可自动进行减速工作的目的；便于增大转子的扭矩；可避免机壳内壁受转子转动影响而有所磨损。
附图说明
18.图1是本发明的一种结构示意图；图2是本发明的机壳内的结构示意图；图3是图2中的a-a处剖面的结构示意图；图4是图2中的b-b处剖面的结构示意图；图5是图2中的c-c处剖面的结构示意图；图6是本发明的转子的结构示意图；图7是本发明的伸缩块的结构示意图；图8是图2中的d处剖面的结构示意图；图9是图6中的e处剖面的结构示意图；图10是本发明的伸缩套的结构示意图。
19.图中：1、机壳，2、转轴，3、单片机，4、减速机，5、电机定子，6、转子，7、编码器，8、支撑套，9、测速套，10、卡位槽，11、速度传感器，12、滚动轴一，13、滚动轴二，14、转子连接块，15、伸缩块，16、弹簧，17、压缩套，18、气泵，19、伸缩套，20、通气孔一，21、通气孔二，22、开关组件。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对发明做进一步的描述。
21.如图1、图2和图3所示的实施案例中，一种低转速大扭矩的伺服电机组件，包括机壳1、转轴2和编码器7，机壳1上安装有单片机3、转子6和减速机4，转子6和减速机4均置于机壳1内，机壳1的内壁上安装有电机定子5和测速套9，电机定子5和测速套9均套装于转子6上，测速套9上设有卡位槽10，卡位槽10内安装有速度传感器11，速度传感器11与转子6相接触，速度传感器11与单片机3电连接，单片机3与减速机4电连接，转轴2通过减速机4与转子6的一端连接，转子6的另一端与编码器7连接。
22.如图2、图3、图4、图5和图8所示，机壳1的内壁上安装有压缩套17，电机定子5包括定子外圈和定子内圈，测速套9包括测速外圈和测速内圈，卡位槽10置于测速内圈上，定子内圈和测速内圈均与转子6相接触，定子外圈和测速外圈均与压缩套17连接。测速内圈上安装有若干个滚动轴一12，若干个滚动轴一12均匀分布，转子6通过滚动轴一12与测速内圈相接触。电机定子5的前后两端均安装有支撑套8，支撑套8包括支撑套外圈和支撑套内圈，支撑套内圈与转子6相接触，支撑套外圈与压缩套17连接。支撑套内圈上安装有若干个滚动轴二13，若干个滚动轴二13均匀分布，转子6通过滚动轴二13与支撑套内圈相接触。
23.如图2、图6、图7、图9和图10所示，转子6上安装有转子连接块14，支撑套8、电机定子5和测速套9均通过转子连接块14与转子6相接触。转子连接块14包含若干个，若干个转子连接块14以转子6的圆心为中心对称分布，转子6上安装有若干个伸缩块15，伸缩块15置于相邻的转子连接块14之间，伸缩块15与转子6可拆卸连接，伸缩块15和转子连接块14之间留有间隙。伸缩块15上安装有弹簧16，伸缩块15通过弹簧16与转子6连接。转子6内安装有气泵18，弹簧16上套装有伸缩套19,伸缩块15通过伸缩套19与转子连接块14连接，伸缩套19和转子连接块14的连接处设有通气孔一20，伸缩套19上均匀分布有若干个通气孔二21。机壳1上安装有开关组件22，气泵18和编码器7均与开关组件22电连接。
24.首先查看机壳1上安装着的单片机3和开关组件22是否稳定的做着电连接工作以及做好与外界的电源的电连接工作。接着便可控制开关组件22，让机壳1内安装着的编码器7开启工作，就可让编码器7连接的转子6转动起来，这里的开关组件22可设置于机壳1的外壁上，便于能时刻控制编码器7的开启和关闭工作，简单容易。
25.转子6在编码器7的控制下顺利的在机壳1内转动这，而转轴2的一端是置于机壳1外，转轴2的另一端穿过机壳1与减速机4连接的，减速机4则是与转子6连接着的，不仅如此，在机壳1的内壁上还安装有电机定子5和测速套9，电机定子5包括定子外圈和定子内圈，测速套9包括测速外圈和测速内圈，测速内圈上安装有若干个滚动轴一12，若干个滚动轴一12均匀分布，转子连接块14是通过滚动轴一12与测速内圈相接触，在测速内圈上设置的卡位槽10内安装着速度传感器11，如此便是让转子6带动转子连接块14转动时，转子连接块14始终是带动着滚动轴一12滚动的，以避免测速内圈受转子连接块14滚动时的摩擦力影响而有
所损坏，而速度传感器11便是时刻感应着转子6的转动速度的，将转速信息机及时传递于单片机3，让单片机3处理后再将信息传递于于单片机3电连接的减速机4上，让减速机4开启减速工作，以减缓转子6的转动速度，那么与转子6连接的转轴2便会被减速，开启了低速转动的工作状态，这样便达到了安装可自动进行减速工作的目的。而在这里的电机定子5的前后两端安装着支撑套8，支撑套8包括支撑套外圈和支撑套内圈，支撑套外圈与压缩套17连接，支撑套内圈上安装有若干个滚动轴二13，转子连接块14是通过滚动轴二13与支撑套内圈相接触的，这样不仅保证了电机定子5前后两端受到限位，而且转子6便也是受到了电机定子5的限位，转子6的转动始终是带动着滚动轴二13滚动的，以避免支撑套内圈受转子连接块14滚动时的摩擦力影响而有所损坏。
26.在伺服电机的工作环境中，需要增大转子6的扭矩时，可通过开关组件22的控制让转子6内安装着的气泵18开始工作，如此气泵18便可产生气体。而在转子6上还安装有若干个伸缩块15，伸缩块15是置于相邻的转子连接块14之间的，不仅是伸缩块15和转子连接块14都以转子6的圆心为中心对称分布，而且伸缩块15和转子连接块14之间留有间隙，且伸缩块15上安装有弹簧16，伸缩块15通过弹簧16与转子6连接，弹簧16上套装有伸缩套19，伸缩块15通过伸缩套19与转子连接块14连接，那么气泵18气泵18产生的气体便能通过伸缩套19和转子连接块14的连接处的通气孔一20通入到伸缩套19内，以此带动伸缩套19连接着的伸缩块15向上移动，原在伸缩套19的各个折皱处的通气孔二21本是被折皱影响关闭着的，气体无法让气体排出于外，伸缩块15的向上移动让折皱处被拉开，那么折皱处的通气孔二21便会被打开，伸缩套19内的气体便能通过通气孔二21向外排放，如此即可达到伸缩套19内通的气体和外排的气体处于一个平衡的状态，便是让伸缩块15向上移动到一个位置后稳定的停止于一个范围内，如此便是的完成了转子6的扭矩增大工作，增大扭矩后，测速套9上的速度传感器11，电机定子5和支撑套8都是与转子连接块14相接触的，完成了扭矩增大以改变转速的工作。
27.当不需增大转子6的扭矩时，可控制开关组件22让气泵18停止气体产生工作，如此支撑套8便不会有气体产生通入，在伸缩块15连接着的弹簧16的弹性效果下，伸缩块15便可自动向下移动，直至移动到构成的圆形的直径等于转子连接块14构成的圆形的直径，那么转子6便是进行了扭矩减小的工作，从而加快了转子6的转动速度，在这里转轴2便是在转子6的转速的影响下改变转动速度的，稳定可靠。
28.在这里的压缩套17可选择使用橡胶块，这样不仅便于电机定子5、支撑套8和测速套9三个与压缩套17的连接，而且在橡胶块的弹性效果下，可让伸缩块15移动时，可受力被压缩或自动伸张，转子6的扭矩增大和减小工作才可顺利的进行。伸缩套19的材料也可选择使用橡胶制作，这样不仅是伸缩套19折皱处的通气孔二21能顺利的被自动开启或关闭，而且也可让伸缩块15和转子6的连接稳定牢固。同时橡胶材料不仅便宜，而且便于更换，以增长伺服电机的使用时间。滚动轴一12和测速内圈的连接，滚动轴二13和支撑套内圈的连接则是可选择让滚动轴一12的左右两端或者滚动轴二13的左右两端分别安装上连接杆，滚动轴一12通过连接杆就可与测速内圈做好连接，滚动轴二13通过连接杆可与支撑套内圈做好连接。