[发明专利]紧凑型伺服力矩精确传动单元

说明书

本发明涉及一种运用于转动副的动力部件，具体涉及一种具有运动输出末端位置检测，大力矩、大惯量输出，有刹车功能的高精度、紧凑型伺服力矩驱动单元。紧凑型伺服力矩精确传动单元，包括减速器和电机，其特征是，设有运动输出传递杆(2)、第一角度传感器（15），运动输出传递杆(2)安装在运动输出法兰上(3)，运动输出传递杆(2)穿过减速器空心输入轴(17)延伸到减速器空心输入轴(17)外端；第一角度传感器(15)安装在运动输出传递杆(2)端部。本发明能实现大力矩、大惯量、精确传动、带刹车功能、紧凑型的力矩输出单元。

技术领域

本发明涉及一种运用于转动副的动力部件，具体涉及一种具有运动输出末端位置检测，大力矩、大惯量输出，有刹车功能的高精度、紧凑型伺服力矩驱动单元，下面简称伺服力矩传动单元。

背景技术

运动副大多由移动副和转动副组成，机器人、多轴数控机床、测量装置等高精密设备中的转动副，其运动的模式一般是：1）控制电机直接驱动；2）控制电机驱动减速器运动。

控制电机直接驱动，具有精度高、速度快的优点，但其输出力矩和转动惯量偏小。控制电机驱动减速器运动虽然输出力矩较大，存在如下不足：

第一，减速器的制造误差、传动元件之间的弹性变形造成运动输出精度受限。

第二，为改善运动输出精度，一般在减速器的输出端安装角度传感器，但这样做，产生不利的影响有：在减速器的输出端安装角度传感器，在结构上不便实现，增加了结构尺寸，且在某些空间受限的场合，甚至无法安装。

第三，控制电机安装减速器结构，其整体尺寸偏大，零件数目多：

（1）除减速器的轴承外，还需要电机的2个轴承；而创新设计的紧凑型伺服力矩精确传动单元可以减少电机所安装的轴承。

（2）创新设计的紧凑型伺服力矩精确传动单元相比于控制电机安装减速器上的结构，其连接、密封等均得到优化和简化，进一步减少了零件数目，结构更加紧凑。

4）利用隔热材料，降低电机定子在工作过程中产生的热量传递至高精密的减速器，以防止高精密的减速器受热而产生零件之间的间隙变化，避免造成不利影响。

现代高端数控装备，需要在高精度、性价比、结构紧凑等方面有较好的综合指标，为此需要创新设计以实现。

发明目的

本发明的目的是提供一种紧凑型伺服力矩精确传动单元，能实现大力矩、大惯量、精确传动、带刹车功能、紧凑型的力矩输出单元。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，紧凑型伺服力矩精确传动单元，包括减速器和电机，其特征是，设有运动输出传递杆、第一角度传感器，运动输出传递杆安装在运动输出法兰上，运动输出传递杆穿过减速器空心输入轴延伸到减速器空心输入轴外端；第一角度传感器安装在运动输出传递杆端部。

优选的，设有带肩的隔板，隔板分别和电机外壳、电机后盖通过螺栓连接，其带肩的结构起定位作用；垫片空套在运动输出传递杆上，并通过螺栓和带肩的隔板连接；第一角度传感器安装在运动输出传递杆上，并通过螺栓和垫片连接；螺母对第一角度传感器起轴向固定作用；电机转子为磁性材料，电机转子直接粘贴在减速器输入轴的台阶轴上；刹车元件装在减速器输入轴的台阶轴上，并通过螺栓固定在隔板上。

优选的，电机转子通过安装在减速器输入轴的台阶轴上，通过键或摩擦力传递圆周运动，锁紧螺母或弹簧卡对电机转子起轴向固定；第一角度传感器安装在运动输出传递杆的台阶轴上，并置于电机转子的内部空腔，并通过螺栓和电机后盖连接。