一種機(jī)械臂用分體式電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，該電機(jī)體積小、重量輕，換向平穩(wěn)，適應(yīng)我國(guó)探月工程運(yùn)載能力有限、機(jī)構(gòu)安裝體積有限的特點(diǎn)。電機(jī)包括電機(jī)定子組件、電機(jī)轉(zhuǎn)子組件、電機(jī)端蓋以及傳感器組件。電機(jī)轉(zhuǎn)子組件至少包括軸、主磁鋼以及跟蹤磁鋼；電機(jī)定子組件由電機(jī)定子殼體以及電樞組成；傳感器組件由印制電路板、霍爾傳感器以及霍爾支架組成。定子分體式設(shè)計(jì)便于安裝調(diào)試，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸設(shè)計(jì)為圓筒空心軸，可使整個(gè)傳感器組件嵌入軸的內(nèi)孔中，減小電機(jī)體積和軸向尺寸；利用電機(jī)的齒槽定位轉(zhuǎn)矩和特殊的定子拼裝設(shè)計(jì)使電機(jī)具有一定的定位轉(zhuǎn)矩，在一定的負(fù)載下具有斷電保持功能。
【專利說(shuō)明】一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，尤其涉及一種適用于月面探測(cè)器的機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)所使用的分體式電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)阿波羅探月經(jīng)驗(yàn)及理論分析，月球表面具有高溫、低溫、高真空、吸附力極強(qiáng)的月塵等環(huán)境特征，傳統(tǒng)的電機(jī)難以同時(shí)勝任月面上各種惡劣環(huán)境；同時(shí)，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)在的運(yùn)載能力，電機(jī)必須體積小，重量輕；傳統(tǒng)的直流電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)為使電機(jī)性能更好通常會(huì)盡量減小電機(jī)的齒槽定位轉(zhuǎn)矩，但機(jī)械臂在斷電等突發(fā)情況下卻不具有位置保持的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，使機(jī)械臂具有一定的定位力矩的功能。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，包括電機(jī)定子組件、電機(jī)轉(zhuǎn)子組件、電機(jī)端蓋以及傳感器組件；
所述電機(jī)定子組件由電機(jī)定子殼體以及電樞組成；所述電機(jī)定子殼體連接在一機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的軸承內(nèi)座上；所述電樞由若干寬定子齒塊以及若干窄定子齒塊繞所述電機(jī)轉(zhuǎn)子組件一圈拼裝而成，且所述電樞中的所述寬定子齒塊以及所述窄定子齒塊為均勻地間隔排布的，所述若干寬定子齒塊以及所述若干窄定子齒塊均為繞有繞組的鐵芯，所述電樞放置在電機(jī)定子殼體內(nèi)；所述傳感器組件由印制電路板、霍爾傳感器以及霍爾支架組成；在所述印制電路板上焊接所述霍爾傳感器，所述印制電路板通過(guò)所述霍爾支架固定。
[0005]作為優(yōu)選地，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子組件至少包括軸、主磁鋼以及跟蹤磁鋼，所述軸為圓筒形的空心軸，所述跟蹤磁鋼貼覆固定在所述軸的內(nèi)壁上，所述主磁鋼貼覆固定在所述軸的外表面上，所述電樞由若干寬定子齒塊以及若干窄定子齒塊繞所述軸的一圈拼裝而成。
[0006]作為優(yōu)選地，所述軸與所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的諧波減速器輸入軸連接。
[0007]作為優(yōu)選地，所述傳感器組件鑲嵌固定在所述軸的內(nèi)孔中，且所述傳感器組件固定在所述電機(jī)端蓋上。
[0008]作為優(yōu)選地，在所述主磁鋼的兩端分別設(shè)有第一槽以及第二槽，通過(guò)所述鎖緊螺母在所述第一槽處擰緊，對(duì)主磁鋼進(jìn)行機(jī)械固定，所述軸與所述主磁鋼在所述第二槽處進(jìn)行機(jī)械固定。
[0009]作為優(yōu)選地，所述電機(jī)定子殼體的外表面采用了微弧氧化的工藝處理。
[0010]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1)該電機(jī)體積小、重量輕，換向平穩(wěn)，適應(yīng)我國(guó)探月工程運(yùn)載能力有限、機(jī)構(gòu)安裝體積有限的特點(diǎn)；
2)該電機(jī)分體式設(shè)計(jì)便于安裝調(diào)試，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸設(shè)計(jì)為圓筒空心軸，可使整個(gè)傳感器組件嵌入軸的內(nèi)孔中，減小電機(jī)體積和軸向尺寸；
3)利用電機(jī)的齒槽定位轉(zhuǎn)矩和特殊的定子拼裝設(shè)計(jì)使電機(jī)具有一定的定位轉(zhuǎn)矩，在一定的負(fù)載下具有斷電保持功能；
4)該電機(jī)的電機(jī)定子殼體外表面采用微弧氧化工藝處理，使其在太陽(yáng)照射下吸收率小于發(fā)射率，適用于月球表面惡劣的環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖2為本發(fā)明一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)的電樞拼裝示意圖；
圖3為圖2中主磁鋼的安裝剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面參照附圖和具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0013]參見(jiàn)示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開(kāi)，并且使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。
[0014]附圖1-3所示的，作為本發(fā)明提供的一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)的較佳實(shí)施例，該電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子組件、電機(jī)定子組件、電機(jī)端蓋49以及傳感器組件。電機(jī)轉(zhuǎn)子組件至少包括軸44、主磁鋼43、跟蹤磁鋼46，軸44為圓筒形的空心軸，跟蹤磁鋼46貼覆固定在軸的內(nèi)壁上，主磁鋼43貼覆固定在軸的外表面上。在主磁鋼43較佳的固定方式為在其兩端分別設(shè)有第一槽431以及第二槽432，通過(guò)鎖緊螺母433在第一槽431處擰緊，對(duì)主磁鋼43進(jìn)行機(jī)械固定，軸44與主磁鋼43在第二槽432處進(jìn)行機(jī)械固定。電子轉(zhuǎn)子組件通過(guò)軸44上的第二安裝孔441與機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的諧波減速器輸入軸連接，將電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩向外傳遞輸出。電機(jī)定子組件由電機(jī)定子殼體41以及電樞42組成，電樞42由若干寬定子齒塊421以及若干窄定子齒塊422繞定子殼體內(nèi)圈拼裝而成，且電樞42中的寬定子齒塊421以及窄定子齒塊422為均勻地間隔排布的，若干寬定子齒塊421以及若干窄定子齒塊422均為繞有繞組的鐵芯，電樞42拼裝后壓裝入電機(jī)定子殼體41內(nèi)；傳感器組件由印制電路板48、霍爾傳感器以及霍爾支架47組成。在印制電路板48上焊接霍爾傳感器，印制電路板48通過(guò)霍爾支架47固定。
[0015]傳感器組件鑲嵌固定在軸44的內(nèi)孔中，且傳感器組件固定在電機(jī)端蓋49上，可以減小電機(jī)體積，減小電機(jī)的軸向尺寸，同時(shí)為電機(jī)中其他的設(shè)備提供空間。
[0016]電機(jī)定子殼體41外表面采用作為優(yōu)選的微弧氧化工藝處理，使其在太陽(yáng)照射下吸收率小于發(fā)射率，適用于月球表面惡劣的環(huán)境。且通過(guò)電機(jī)定子殼體41上的若干第一安裝孔411與機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的軸承內(nèi)座連接。
[0017]如圖3所示，每個(gè)單獨(dú)的定子齒塊被設(shè)計(jì)成寬、窄兩種尺寸，定子齒塊繞線后拼裝成定子電樞42。拼裝時(shí)，各定子齒塊空間排布按照一件寬定子齒塊、一件窄定子齒塊進(jìn)行均勻排布。電樞42加工完成后與電機(jī)定子殼體41進(jìn)行壓裝組合成電機(jī)定子組件。定子拼裝使電機(jī)具有一定的定位保持力矩，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)在任意位置的加電、斷電姿態(tài)保持功能。
[0018]在電機(jī)工作時(shí)，采用可靠的印制電路板以及霍爾傳感器作為位置傳感器組件，將位置傳感器組件與電機(jī)本體設(shè)計(jì)成一體，通過(guò)檢測(cè)跟蹤轉(zhuǎn)子位置，印制電路板中的集成電路產(chǎn)生反映轉(zhuǎn)子位置的脈沖信號(hào)，然后通過(guò)外部控制器的脈沖分配器，控制末級(jí)功率晶體管輪流導(dǎo)通，依次給電機(jī)繞組輪流通電，使電機(jī)定子產(chǎn)生一個(gè)跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而使電機(jī)正常運(yùn)行。
[0019]綜上所述，該電機(jī)體積小、重量輕，換向平穩(wěn)，適應(yīng)我國(guó)探月工程運(yùn)載能力有限、機(jī)構(gòu)安裝體積有限及太空惡劣環(huán)境的特點(diǎn)；且定子拼裝設(shè)計(jì)使電機(jī)具有一定的定位轉(zhuǎn)矩，在一定的負(fù)載下具有斷電保持功能，特別適用于月面探測(cè)的機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)。
[0020]上述公開(kāi)的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，該實(shí)施例只為更清楚的說(shuō)明本發(fā)明所用，而并非對(duì)本發(fā)明的限定，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，其特征在于，所述機(jī)械臂用分體式電機(jī)包括電機(jī)定子組件、電機(jī)轉(zhuǎn)子組件、電機(jī)端蓋以及傳感器組件； 所述電機(jī)定子組件由電機(jī)定子殼體以及電樞組成；所述電機(jī)定子殼體連接在一機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的軸承內(nèi)座上；所述電樞由若干寬定子齒塊以及若干窄定子齒塊繞所述電機(jī)定子殼體組件內(nèi)圈拼裝而成，且所述電樞中的所述寬定子齒塊以及所述窄定子齒塊為均勻地間隔排布的，所述若干寬定子齒塊以及所述若干窄定子齒塊均為繞有繞組的鐵芯，所述電樞放置在電機(jī)定子殼體內(nèi)；所述傳感器組件由印制電路板、霍爾傳感器以及霍爾支架組成；在所述印制電路板上焊接所述霍爾傳感器，所述印制電路板通過(guò)所述霍爾支架固定。
2.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子組件至少包括軸、主磁鋼以及跟蹤磁鋼，所述軸為圓筒形的空心軸，所述跟蹤磁鋼貼覆固定在所述軸的內(nèi)壁上，所述主磁鋼貼覆固定在所述軸的外表面上。
3.如權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，其特征在于，所述軸與所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的諧波減速器輸入軸連接。
4.如權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，其特征在于，所述傳感器組件鑲嵌固定在所述軸的內(nèi)孔中，且所述傳感器組件固定在所述電機(jī)端蓋上。
5.如權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，其特征在于，在所述主磁鋼的兩端分別設(shè)有第一槽以及第二槽，通過(guò)所述鎖緊螺母在所述第一槽處擰緊，對(duì)主磁鋼進(jìn)行機(jī)械固定，所述軸與所述主磁鋼在所述第二槽處進(jìn)行機(jī)械固定。
6.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械臂用分體式電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)定子殼體的外表面采用微弧氧化的工藝處理。
【文檔編號(hào)】H02K11/00GK103825398SQ201310586384
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】姜洪, 丁同才, 葉亮, 雷亞彤, 鄒繼斌, 尚靜, 葛發(fā)華 申請(qǐng)人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所