一种应用机械臂的具有空心轴电机的无刷直流伺服系统

摘要

本发明公开一种应用机械臂的具有空心轴电机的无刷直流伺服系统，采用空心轴电机，同时将双增量式编码器定位方式引入到无刷直流伺服系统之中，突破了传统的采用绝对式编码器进行位置定位的方式；将速度和位置增量编码器分别与空心轴电机的空心轴和输出轴同轴固定；使速度编码器Z相停止位与无刷直流电机中电机转子的一相对齐；驱动电路板设置于速度增量编码器与位置增量编码器之间，驱动电路板的两侧面上分别安装有速度增量编码器读头与位置增量编码器读头，分别实时读取速度增量编码器与位置增量编码器产生的差分信号。本发明的优点为：节省空间，成本低廉，整体结构更加紧凑，有较强的环境适应性和可拓展性。

主权项

一种应用机械臂的具有空心轴电机的无刷直流伺服系统，其特征在于：包括输出法兰轴、空心轴电机、谐波减速器、双码盘定位机构与驱动电路板；所述输出法兰轴为输出法兰和输出轴两部分构成的一体结构；输出法兰与输出轴前端同轴相接；其中，输出轴采用空心结构，方便内部走线；输出轴上由前至后依次同轴套有谐波减速器、空心轴电机与双码盘定位机构；上述谐波减速器固定于输出法兰上；空心轴电机通过热套配合与外壳固定，电机定子前后两端通过外壳内壁周向上设计的轴肩定位；空心轴前端连接谐波减速器的输入端；空心轴的前后两端上分别套有前端盖与后端盖；前端盖、谐波减速器与外壳三者间固定；后端盖与外壳固定；前端盖和后端盖上分别通过深沟球轴承与空心轴前端和后端相连；所述双码盘定位机构包括速度增量编码器与位置增量编码器；速度增量编码器与位置增量编码器均为中空结构的光栅编码器；速度增量编码器具有一个停止位，输出信号为A、B、Z三相差分信号；速度编码器的中空部分周向上具有三个中心角不同的扇形槽，分别与空心轴电机的空心轴上周向设计的三个扇形键配合定位后，通过螺钉同轴固定于空心轴后端部；且在速度编码器安装完毕后，需保证速度增量编码器Z相停止位与无刷直流电机中电机转子的一相对齐；位置增量编码器通过周向上设计的四个非均布安装孔，由螺钉将位置增量编码器同轴固定于编码器连接座上；编码器连接座同轴固定在输出轴自由端端部；驱动电路板设置于速度增量编码器与位置增量编码器之间，驱动电路板的两侧面上分别安装有速度增量编码器读头与位置增量编码器读头，分别实时读取速度增量编码器与位置增量编码器产生的差分信号。