一种步进电机滑环装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种步进电机滑环装置，包括用于旋转驱动的步进电机，所述步进电机的底部侧壁安装有用于接线的滑环接线座，所述步进电机的出轴侧平面固接有一圈环形的磁筒定子，所述步进电机的电机轴末端通过轴销安装有设备旋转盘，电机轴的中部安装有圆盘转子，所述设备旋转盘的上表面安装有设备接线座、集成电路模块和传感设备，通过磁筒定子与圆盘转子直接的相互运动，根据电磁感应在圆盘转子上形成稳定的电源供应，通过定子与转子间的发射与接收对管形成的光路传输通道进行信息传递。本发明专利技术结构简单小巧，成本低，寿命长，适用于需要连续高速旋转的电气设备的连接。

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机滑环装置
本专利技术涉及步进电机
，具体的说是一种步进电机滑环装置。
技术介绍
滑环是一种应用于旋转体连通、输送能源与信号的电气部件，任何相对连续旋转360°的电气部件之间需要传输功能电源、弱电信号、光信号、气压、水压、油压等不同能源介质，以确保电器在旋转运动时还能自由运动的机电设备，都必须使用旋转连通装置。诸如激光雷达、监控摄像头、360度传感器等设备中，需要使设备终端无限旋转同时又要与固定座部分存在电气连接，此时需要使用滑环作为连接装置。传统滑环一般使用电刷连接转子与定子，存在电刷磨损问题，滑环外加电机驱动机构，结构复杂，当需要传递的电源与信号数量多时，制造难度更大，机械触点的工作方式使滑环寿命难以保证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提出了一种步进电机滑环装置，采用了一体化的解决方案，结合了电机和滑环两者，通过无线缆无电刷的连接方式，传递能源与信号。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种步进电机滑环装置，包括用于旋转驱动的步进电机，所述步进电机的底部侧壁安装有用于接线的滑环接线座，所述步进电机的出轴侧平面固接有一圈环形的磁筒定子，所述步进电机的电机轴末端通过轴销安装有设备旋转盘，所述设备旋转盘的上表面安装有设备接线座、集成电路模块和传感设备。所述步进电机的输出轴中部通过轴销安装有圆盘转子，所述圆盘转子的下表面靠近轴心的位置安装有若干并联的传入信号接收管，所述圆盘转子的上表面靠近轴心的位置安装有若干并联的传出信号发射管。所述磁筒定子的内表面下方固定有若干片下磁片，所述磁筒定子的内表面上方固定有若干片上磁片，所述下磁片与所述上磁片一一对应安装，所述所述上磁片朝下的一面磁极与所述下磁片朝上一面的磁极极性相反。所述磁筒定子的内表面下侧靠近轴心的位置安装有若干用于定子向转子方向传递信号的传入信号发射管，所述磁筒定子的内表面上侧靠近轴心的位置安装有若干用于转子向定子方向传递信号的传出信号接收管，所述传入信号发射管与所述传入信号接收管一一对应安装组成信号传入对射管，在所述圆盘转子的下方空腔内形成传入信号的光传输通道，所述传出信号发射管与所述传出信号接收管一一对应安装组成信号传出对射管，在所述圆盘转子的上方空腔内形成传出信号的光传输通道。所述圆盘转子的上表面靠近轴心位置引出有连接线穿过所述设备旋转盘靠近轴心的的连接孔连接所述集成电路模块。所述圆盘转子的表面径向安装有用于切割磁感线发电的发电导线，所述发电导线的两端设置有用于连接正负极的触点。所述发电导线的数量为偶数且与所述上磁片和所述下磁片组成的磁场数相等。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用了一体化的解决方案，集成滑环与步进电机两者，控制方便，结构简单小巧；无机械接触点，使用寿命长；成本低，适用于连续旋转的工作条件。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术的主视图；图3为图2的A-A剖视图；图4为图2的C-C剖视图；图5为本专利技术的转子导线分布图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本专利技术进一步阐述。如图1-5所示：一种步进电机滑环装置，装置的底部设置有步进电机1，所述步进电机1的型号和大小可以因整个装置所需求的转速和扭矩要求而异，所述步进电机1的底部侧面设置有滑环接线座2，所述滑环接线座2的内部包括步进电机的AB相驱动出线，传入的信号线与传出的信号线，滑环定子端电子元件的正负电源线。所述步进电机1靠近出轴的平台上固接有一圈环形的磁筒定子3，从图2的A-A向剖视可以看到，所述步进电机1的输出轴布置在所述磁筒定子3的轴心处，输出轴的中间通过轴销固定有圆盘转子8，所述圆盘转子8随电机的输出轴一起在所述磁筒定子3的中间空腔内旋转运动，所述磁筒定子3的内表面上下壁贴有一圈环形的磁片，包括下磁片3c与上磁片3d，如图2的C-C向剖视图所示，下磁片3c布置一圈共16个，同理上磁片3d也布置一圈共16个，磁片之间一一对应安装，磁片相对的一面磁极是相反的，这样就在所述磁筒定子3的空腔内形成了从下向上或从上向下的磁场。所述圆盘转子8的表面径向安装有用于切割磁感线发电的发电导线8d，所述发电导线8d的两端设置有用于连接正负极的触点8e，所述发电导线8d的数量为偶数且与所述上磁片3d和所述下磁片3c组成的磁场数相等。若所述上磁片3d朝下表面为N极，所述下磁片3c朝上表面为S极，所述发电导线8d随所述步进电机1的输出轴逆时针转动，根据电磁感应原理，所述发电导线8d的两端会形成电势差，电流由发电导线8d靠近圆盘外侧的一端流向靠近圆盘内侧一端，此时靠近圆盘内侧的一端触点8e为正极，靠近圆盘外侧的一端触点8e为负极，使用导线或PCB线路将正极触点依次相连，负极触点也依次相连，当装置旋转时，就能在所述圆盘转子8上直接取电供应转盘上的设备用电，电源由连接在轴上的连接线8c进行传输。为了方便制造，所述圆盘转子8可以用PCB板代替，同时在某些低功率条件下，所述发电导线8d也可直接用蚀刻的铜线代替，在电源需求大的条件下，可用多匝线圈代替。所述圆盘转子8的下表面靠近轴心的位置安装有若干并联的传入信号接收管8a，所述圆盘转子8的上表面靠近轴心的位置安装有若干并联的传出信号发射管8b，所述磁筒定子3的内表面下侧靠近轴心的位置安装有若干用于定子向转子方向传递信号的传入信号发射管3a，所述磁筒定子3的内表面上侧靠近轴心的位置安装有若干用于转子向定子方向传递信号的传出信号接收管3b。所述传入信号发射管3a与所述传入信号接收管8a一一对应安装组成信号传入对射管，在所述圆盘转子8的下方空腔内形成传入信号的光传输通道，所述传出信号发射管8b与所述传出信号接收管3b一一对应安装组成信号传出对射管，在所述圆盘转子8的上方空腔内形成传出信号的光传输通道，对射管之间没有遮挡物，数据传入和数据传出的对射管之间存在所述圆盘转子8进行隔档，保证传入传出方向的光信号不会相互干扰，对射管设置有足够的数量保证无论装置如何旋转不会造成光路的断开，保证数据传输一直都是有效的，通过一定的协议，将定子端的指令转换成光信号通过定子端的发射管发射，由转子端的接收管接收并解析；将转子端的回复数据转换成光信号通过转子端的发射管发射，由定子端的接收管接收并解析，实现无接触的光路实时互传数据。所述步进电机1输出轴的末端通过轴销固接有设备旋转盘4，所述设备旋转盘4用于放置需要进行旋转运行，采集数据的设备，所述设备旋转盘4的上方安装有用于连接外部设备或电路的设备接线座5、用于控制传感器和进行光信号传输与接收解析的集成电路模块6和用于采集数据的传感设备7，所述集成电路模块6接入从所述圆盘转子8的发电导线8d上传输来的电源，经过整流和滤波，输送到内部的电路供电，由于一旦步进电机停止旋转或旋转速度过慢，转子上的设备就不能获得足够的电脑，所以本专利技术只适用于需要连续旋转工作的传感器系统。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种步进电机滑环装置，包括用于旋转驱动的步进电机(1)，其特征在于：所述步进电机(1)的底部侧壁安装有用于接线的滑环接线座(2)，所述步进电机(1)的出轴侧平面固接有一圈环形的磁筒定子(3)，所述步进电机(1)的电机轴末端通过轴销安装有设备旋转盘(4)，所述设备旋转盘(4)的上表面安装有设备接线座(5)、集成电路模块(6)和传感设备(7)。

【技术特征摘要】
1.一种步进电机滑环装置，包括用于旋转驱动的步进电机(1)，其特征在于：所述步进电机(1)的底部侧壁安装有用于接线的滑环接线座(2)，所述步进电机(1)的出轴侧平面固接有一圈环形的磁筒定子(3)，所述步进电机(1)的电机轴末端通过轴销安装有设备旋转盘(4)，所述设备旋转盘(4)的上表面安装有设备接线座(5)、集成电路模块(6)和传感设备(7)。2.根据权利要求1所述的一种步进电机滑环装置，其特征在于：所述步进电机(1)的输出轴中部通过轴销安装有圆盘转子(8)，所述圆盘转子(8)的下表面靠近轴心的位置安装有若干并联的传入信号接收管(8a)，所述圆盘转子(8)的上表面靠近轴心的位置安装有若干并联的传出信号发射管(8b)。3.根据权利要求1所述的一种步进电机滑环装置，其特征在于：所述磁筒定子(3)的内表面下方固定有若干片下磁片(3c)，所述磁筒定子(3)的内表面上方固定有若干片上磁片(3d)，所述下磁片(3c)与所述上磁片(3d)一一对应安装，所述所述上磁片(3d)朝下的一面磁极与所述下磁片(3c)朝上一面的磁极极性相反。4.根据权利要求2所述的一种步进电机滑环装置，其特征在于：所述磁筒定子(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建文，
申请(专利权)人：芜湖懒人智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34