一种直线旋转两自由度电机制造技术

本申请涉及一种直线旋转两自由度电机，其包括基座、主轴、第一驱动件及第二驱动件；第一驱动件包括设置于基座内的第一铁芯及缠绕于第一铁芯的第一绕组，第一绕组的卷绕方向垂直于主轴的轴线；第二驱动件包括设置于基座内的第二铁芯及卷绕于第二铁芯的第二绕组，第二绕组的卷绕方向平行于主轴的轴线；主轴穿设于基座，且主轴的两端皆延伸出基座的两端，第一驱动件及第二驱动件的磁感线均穿过主轴，第一绕组距主轴的间距等于第二绕组距主轴的间距。本申请通过设置第一驱动件及第二驱动件直接带动主轴移动，此时第一驱动件及第二驱动件的体积可进行缩小，从而使直线旋转两自由度电机的整体体积减小，使其安装和使用的过程更加方便。

【技术实现步骤摘要】
一种直线旋转两自由度电机
本申请涉及电动机的
，尤其是涉及一种直线旋转两自由度电机。
技术介绍
随着工业驱动系统的复杂性的增加和驱动精度要求的提高，两自由度驱动的应用也越来越广泛。目前的两自由度的驱动通常是通过组合式结构实现的，即通过设置一驱动主轴直线运动的第一驱动件，接着设置驱动第一驱动件沿主轴的轴线旋转的第二驱动件，从而实现带动主轴既能沿其轴线转动，又能沿其轴线移动。针对上述中的相关技术，专利技术人认为虽然可以利用组合式的方式实现两自由度的驱动，但是整体的体积较大，从而在安装使用时需要留出更大的安装空间，从而导致使用的过程较为不便。因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
为了在实现主轴的两自由度的驱动时，驱动主轴转动的结构的体积可减小，本申请提供一种直线旋转两自由度电机。本申请提供的一种直线旋转两自由度电机，采用如下技术方案：一种直线旋转两自由度电机，包括基座、穿设于基座内且能够导磁的主轴、带动主轴沿其轴线移动的第一驱动件及带动主轴沿其轴线转动的第二驱动件；所述第一驱动件包括设置于基座内的第一铁芯及缠绕于第一铁芯的第一绕组，所述第一绕组的卷绕方向垂直于主轴的轴线；所述第二驱动件包括设置于基座内的第二铁芯及卷绕于第二铁芯的第二绕组，所述第二绕组的卷绕方向平行于主轴的轴线；所述主轴穿设于基座，且主轴的两端皆延伸出基座的两端，所述第一驱动件及第二驱动件的磁感线均穿过主轴，所述第一绕组距主轴的间距等于第二绕组距主轴的间距。通过采用上述技术方案，通过设置第一驱动件及第二驱动件直接带动主轴直线移动及转动，此时第一驱动件及第二驱动件的体积类似，不再会出现一个驱动件的体积过大的情况，从而使直线旋转两自由度电机的体积缩小，使直线旋转两自由度电机的安装及使用过程更加方便。可选的：所述基座内填充有将第一驱动件及第二驱动件包覆的具有绝缘作用的隔离层，所述隔离层将第一驱动件与主轴分隔，所述隔离层将第二驱动件与主轴分隔。通过采用上述技术方案，利用绝缘层将第一驱动件及第二驱动件与及座内固定，同时也将第一驱动件及第二驱动件的电流阻隔，使第一驱动件及第二驱动件同时工作时，两者之间不易产生相互影响。可选的：所述第一铁芯靠近主轴的端面开设有至少六个垂直于主轴轴线的第一容纳槽，所述第一容纳槽将第一铁芯平行于主轴轴线的侧壁贯穿，所述第一绕组均嵌设于第一容纳槽内；所述第二铁芯靠近主轴的端面开设有至少六个平行于主轴轴线的第二容纳槽，所述第二容纳槽将第二铁芯垂直于主轴轴线的侧壁贯穿，所述第二绕组均嵌设于第二容纳槽内。通过采用上述技术方案，通过将第一铁芯及第二铁芯分别设置为一整块，从而使第一绕组及第二绕组在缠绕时不再需要重新对第一铁芯及第二铁芯进行拼装成型，使第一绕组及第二绕组的缠绕更加方便。可选的：所述第一铁芯均第二铁芯均设置为小于或等于二分之一圆弧的环状，所述第一铁芯及第二铁芯围绕主轴的轴线周向设置且两者之间留有间隙。通过采用上述技术方案，通过将第一铁芯及第二铁芯配合为一个近似完成的圆环，使第一铁芯及第二铁芯可在及座内占据最大的体积，从而使可缠绕的第一绕组及第二绕组更多，使第一驱动件及第二驱动件可对主轴施加更大的力，使主轴可驱动更大质量的负载。可选的：所述主轴同轴设置有相同长度的导电管，所述导电管内壁与主轴外壁贴合。通过采用上述技术方案，利用导电管进一步增加了主轴的导电率，使主轴内可产生更大的电流，从而使主轴受到的电磁转矩更大，使主轴可带动更重的负载移动。可选的：所述基座两端分别同轴固定有端盖，所述端盖的端面均同轴开设有贯穿设置的导向孔，所述主轴穿设于导向孔且主轴的侧壁与导向孔内壁贴合。通过采用上述技术方案，利用端盖对主轴的转动及移动进行导向，使主轴在工作时其位置可得到限定，从而使直线旋转两自由度电机的使用过程更加稳定。可选的：所述导电管外壁周向开设有若干驱动槽，所述驱动槽将主轴的两端贯穿。通过采用上述技术方案，在驱动槽开设之后穿过主轴的磁感线聚集于主轴未开设驱动槽的侧壁，此时主轴在转动过程中一次性受力更大，从而使其扭力更大。可选的：所述驱动槽内还嵌设有能够将驱动槽填满的填充条，所述填充条远离主轴的侧壁与主轴的外壁处于同一圆弧面。通过采用上述技术方案，在需要将主轴进行无级控制时将填充条嵌设于驱动槽内，此时主轴上的磁感线不再聚集，使主轴可在无级调控及更大扭力之间变换。可选的：所述主轴还可拆卸连接有紧固填充条的固定圈，所述主轴两端同轴开设有固定槽，所述固定槽均将主轴的侧壁贯穿，所述填充条两端均开设有让位槽，所述让位槽将填充条远离主轴的侧壁及靠近相邻填充条的侧壁贯穿，所述固定圈套接于固定槽内，所述固定圈内壁能够与让位槽侧壁抵接。通过采用上述技术方案，在将填充条嵌设于驱动槽内之后，利用固定圈进一步对填充条的位置进行限定，使填充条不易从驱动槽内脱落，使主轴的转动过程更加稳定。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1、通过设置第一驱动件及第二驱动件直接带动主轴移动，此时第一驱动件及第二驱动件的体积可进行缩小，从而使直线旋转两自由度电机的整体体积减小，使其安装和使用的过程更加方便。2、通过在主轴外设置导电管，从而增加了主轴内部的电流，使主轴的受到的电磁转矩更大，使主轴可带动更大质量的负载运动。附图说明图1为本申请实施例的结构示意图；图2为本申请实施例用于展示第一驱动件及第二驱动架件的结构及安装位置的示意图；图3为本申请实施例用于展示导电管结构的示意图。图中，1、基座；11、端盖；12、导向孔；13、隔离层；2、主轴；3、第一驱动件；31、第一铁芯；311、第一容纳槽；32、第一绕组；4、第二驱动件；41、第二铁芯；411、第二容纳槽；42、第二绕组；5、导电管；51、驱动槽；511、定位块；52、填充条；521、让位槽；522、定位槽；53、固定槽；54、固定圈。具体实施方式以下结合附图对本申请作进一步详细说明。实施例1：本申请公开的一种直线旋转两自由度电机，如图1和图2所示，包括管状的基座1、穿设于基座1内的主轴2、驱动主轴2沿其轴线移动的第一驱动件3及带动主轴2沿其轴线转动的第二驱动件4，主轴2为导磁铁管。基座1的两端均使用螺栓可拆卸连接有能够封闭其两端开口的端盖11，端盖11均同轴开设有导向孔12，主轴2穿设于导向孔12，且主轴2的侧壁与导向孔12的内壁贴合，主轴2的两端皆延伸出基座1的两端。第一驱动件3及第二驱动件4皆设置于基座1内，第一驱动件3包括第一铁芯31及缠绕于第一铁芯31的第一绕组32，第一铁芯31靠近主轴2的端面开设有至少六个垂直于主轴2轴线的第一容纳槽311，第一容纳槽311的数量为六的倍数，且第一容纳槽311靠近主轴2轴线的开口宽度小于第一容纳槽311远离主轴2轴线的侧壁的宽度。第一容纳槽311将第一铁芯31平行于主轴2轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线旋转两自由度电机，其特征在于：包括基座(1)、穿设于基座(1)内且能够导磁的主轴(2)、带动主轴(2)沿其轴线移动的第一驱动件(3)及带动主轴(2)沿其轴线转动的第二驱动件(4)；/n所述第一驱动件(3)包括设置于基座(1)内的第一铁芯(31)及缠绕于第一铁芯(31)的第一绕组(32)，所述第一绕组(32)的卷绕方向垂直于主轴(2)的轴线；/n所述第二驱动件(4)包括设置于基座(1)内的第二铁芯(41)及卷绕于第二铁芯(41)的第二绕组(42)，所述第二绕组(42)的卷绕方向平行于主轴(2)的轴线；/n所述主轴(2)穿设于基座(1)，且主轴(2)的两端皆延伸出基座(1)的两端，所述第一驱动件(3)及第二驱动件(4)的磁感线均穿过主轴(2)，所述第一绕组(32)距主轴(2)的间距等于第二绕组(42)距主轴(2)的间距。/n

【技术特征摘要】
1.一种直线旋转两自由度电机，其特征在于：包括基座(1)、穿设于基座(1)内且能够导磁的主轴(2)、带动主轴(2)沿其轴线移动的第一驱动件(3)及带动主轴(2)沿其轴线转动的第二驱动件(4)；
所述第一驱动件(3)包括设置于基座(1)内的第一铁芯(31)及缠绕于第一铁芯(31)的第一绕组(32)，所述第一绕组(32)的卷绕方向垂直于主轴(2)的轴线；
所述第二驱动件(4)包括设置于基座(1)内的第二铁芯(41)及卷绕于第二铁芯(41)的第二绕组(42)，所述第二绕组(42)的卷绕方向平行于主轴(2)的轴线；
所述主轴(2)穿设于基座(1)，且主轴(2)的两端皆延伸出基座(1)的两端，所述第一驱动件(3)及第二驱动件(4)的磁感线均穿过主轴(2)，所述第一绕组(32)距主轴(2)的间距等于第二绕组(42)距主轴(2)的间距。


2.根据权利要求1所述的一种直线旋转两自由度电机，其特征在于：所述基座(1)内填充有将第一驱动件(3)及第二驱动件(4)包覆的具有绝缘作用的隔离层(13)，所述隔离层(13)将第一驱动件(3)与主轴(2)分隔，所述隔离层(13)将第二驱动件(4)与主轴(2)分隔。


3.根据权利要求1所述的一种直线旋转两自由度电机，其特征在于：所述第一铁芯(31)靠近主轴(2)的端面开设有至少六个垂直于主轴(2)轴线的第一容纳槽(311)，所述第一容纳槽(311)将第一铁芯(31)平行于主轴(2)轴线的侧壁贯穿，所述第一绕组(32)均嵌设于第一容纳槽(311)内；
所述第二铁芯(41)靠近主轴(2)的端面开设有至少六个平行于主轴(2)轴线的第二容纳槽(411)，所述第二容纳槽(411)将第二铁芯(41)垂直于主轴(2)轴线的侧壁贯穿，所述第二绕组(42)均嵌设于第二容纳槽(411)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书华，王建云，刘步军，
申请(专利权)人：横川机器人深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44