本實(shí)用新型涉及一種外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)及其并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，主要用于并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

并聯(lián)機(jī)器人憑借其結(jié)構(gòu)剛性好、承載能力強(qiáng)、累積誤差小、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能好和位置求解較易等優(yōu)勢(shì)，逐漸在分揀、包裝等需要大量重復(fù)性操作的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但應(yīng)用于并聯(lián)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)電機(jī)大多采用內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)，再通過減速機(jī)等機(jī)械傳動(dòng)裝置與主動(dòng)臂相連，從而拖動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)平臺(tái)做多自由度運(yùn)動(dòng)。采用內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)勢(shì)必會(huì)造成機(jī)械傳動(dòng)裝置復(fù)雜、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積較大、成本較高等一系列問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)及其并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，可以有效減小并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)的體積，提高制動(dòng)力矩和控制精度，克服現(xiàn)有技術(shù)采用內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)造成機(jī)械傳動(dòng)裝置復(fù)雜、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積較大、成本較高的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)按照以下方式實(shí)現(xiàn)：

一種外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)，包括一個(gè)定子和活動(dòng)設(shè)置定子外周的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子軸，所述定子軸中部外周設(shè)置有定子鐵芯，所述定子鐵芯的外周設(shè)置有定子繞組；所述轉(zhuǎn)子包括圓筒形的轉(zhuǎn)子盤，所述轉(zhuǎn)子盤的內(nèi)腔設(shè)置有永磁體；所述定子軸通過兩端的軸承活動(dòng)架設(shè)轉(zhuǎn)子盤上。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)子盤的外周部設(shè)置有輸出軸，所述輸出軸與轉(zhuǎn)子盤為一體結(jié)構(gòu)或分體結(jié)構(gòu)。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)包括一個(gè)固定平板，所述固定平板的兩端設(shè)置有支撐架，所述轉(zhuǎn)子盤活動(dòng)架設(shè)在支撐架上。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)還設(shè)置有制動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述制動(dòng)結(jié)構(gòu)包括制動(dòng)輪和制動(dòng)瓦片，所述制動(dòng)輪固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子盤一端的外周上，所述制動(dòng)瓦片設(shè)置在制動(dòng)輪的外周并固定連接在固定平板上。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)還設(shè)置有轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括標(biāo)尺光柵和標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭，所述標(biāo)尺光柵設(shè)置在轉(zhuǎn)子盤另一端的外周上，所述標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭設(shè)置在標(biāo)尺光柵的上方并固定連接在固定平板上。

本實(shí)用新型并提供了一種并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)包括固定平臺(tái)、從動(dòng)臂、關(guān)節(jié)軸承、中軸管、動(dòng)平臺(tái)；所述動(dòng)平臺(tái)通過關(guān)節(jié)軸承與中軸管活動(dòng)連接，所述中軸管通過關(guān)節(jié)軸承與固定平臺(tái)的中部活動(dòng)連接；所述固定平臺(tái)的周部固定連接有三個(gè)外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)，所述動(dòng)平臺(tái)的周部鉸接有三個(gè)從動(dòng)臂，所述從動(dòng)臂的另一端與輸出軸鉸接。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，三個(gè)所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)呈120度周向分布。

所述的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)在并聯(lián)機(jī)器人的固定平臺(tái)上呈120度周向分布，三組外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)組成并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，直接驅(qū)動(dòng)輸出軸做一定角度的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)平臺(tái)的多自由度運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)為倒掛結(jié)構(gòu)，圓筒形的轉(zhuǎn)子盤上安裝有驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)平臺(tái)做多自由度運(yùn)動(dòng)的輸出軸，輸出軸安裝在圓筒形的轉(zhuǎn)子盤的中間位置，使外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)兩側(cè)的固定軸承受力均勻，減小偏心力和軸承的磨損。所述的圓筒形的轉(zhuǎn)子盤通過軸承與倒掛的固定平板、支撐架連接，保證圓筒形的轉(zhuǎn)子盤和定子軸之間的工作間隙。

本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)，制動(dòng)結(jié)構(gòu)的制動(dòng)輪安裝在圓筒形的轉(zhuǎn)子盤的一端，制動(dòng)瓦片固定在倒掛的固定平板上，制動(dòng)瓦片下放與制動(dòng)輪扣合來實(shí)現(xiàn)外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)的制動(dòng)。

轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭安裝在固定平板上并位于標(biāo)尺光柵上方，標(biāo)尺光柵在圓筒形運(yùn)動(dòng)軸的一端沿圓周分布，標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭通過檢測(cè)標(biāo)尺光柵的條紋個(gè)數(shù)，來讀取標(biāo)尺光柵的光柵刻度，從而檢測(cè)外轉(zhuǎn)子的運(yùn)行速度和位置。

本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體積小，采用本實(shí)用新型外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)，可以減小并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)的整體尺寸；將制動(dòng)結(jié)構(gòu)放置在圓筒形的轉(zhuǎn)子盤的外側(cè)，增加了制動(dòng)面積，提高了制動(dòng)力矩；轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)尺光柵在圓筒形運(yùn)動(dòng)軸的一端沿圓周均勻分布，相比內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，可以放置更多的標(biāo)尺光柵，增加檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，從而提高檢測(cè)精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的裝配示意圖。

附圖中，1—支撐架，2—制動(dòng)瓦片，3—制動(dòng)輪，4—轉(zhuǎn)子盤，5—輸出軸，6—標(biāo)尺光柵，7—標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭，8—軸承，9—定子繞組，10—定子軸，11—永磁體；14、固定平臺(tái)；15、外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)；16、關(guān)節(jié)軸承； 17、從動(dòng)臂；18、動(dòng)平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

如圖1和2所示，本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)，包括一個(gè)定子和活動(dòng)設(shè)置定子外周的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子軸10，所述定子軸10中部外周設(shè)置有定子鐵芯，所述定子鐵芯的外周設(shè)置有定子繞組9；所述轉(zhuǎn)子包括圓筒形的轉(zhuǎn)子盤4，所述轉(zhuǎn)子盤4的內(nèi)腔設(shè)置有永磁體11；所述定子軸10通過兩端的軸承活動(dòng)8架設(shè)轉(zhuǎn)子盤4上。

所述轉(zhuǎn)子盤4的外周部設(shè)置有輸出軸5，所述輸出軸5與轉(zhuǎn)子盤4為一體結(jié)構(gòu)或分體結(jié)構(gòu)。

所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)還包括一個(gè)固定平板，所述固定平板的兩端設(shè)置有支撐架1，所述轉(zhuǎn)子盤4活動(dòng)架設(shè)在支撐架1上。

所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)還設(shè)置有制動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述制動(dòng)結(jié)構(gòu)包括制動(dòng)輪3和制動(dòng)瓦片2，所述制動(dòng)輪3固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子盤4一端的外周上，所述制動(dòng)瓦片2設(shè)置在制動(dòng)輪3的外周并固定連接在固定平板上。

所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)還設(shè)置有轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括標(biāo)尺光柵6和標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭7，所述標(biāo)尺光柵6設(shè)置在轉(zhuǎn)子盤4另一端的外周上，所述標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭7設(shè)置在標(biāo)尺光柵6的上方并固定連接在固定平板上。

如圖3所示，本實(shí)用新型并提供了一種并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)包括固定平臺(tái)14、從動(dòng)臂17、關(guān)節(jié)軸承16、中軸管、動(dòng)平臺(tái)18；所述動(dòng)平臺(tái)18通過關(guān)節(jié)軸承16與中軸管活動(dòng)連接，所述中軸管通過關(guān)節(jié)軸承16與固定平臺(tái)14的中部活動(dòng)連接；所述固定平臺(tái)14的周部固定連接有三個(gè)外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)15，所述動(dòng)平臺(tái)18的周部鉸接有三個(gè)從動(dòng)臂17，所述從動(dòng)臂17的另一端與輸出軸5鉸接。

三個(gè)所述外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)15呈120度周向分布。

所述的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)15在并聯(lián)機(jī)器人的固定平臺(tái)14上呈120度周向分布，三組外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)15組成并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，直接驅(qū)動(dòng)輸出軸做一定角度的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)平臺(tái)的多自由度運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)為倒掛結(jié)構(gòu)，圓筒形的轉(zhuǎn)子盤上安裝有驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)平臺(tái)做多自由度運(yùn)動(dòng)的輸出軸，輸出軸安裝在圓筒形的轉(zhuǎn)子盤的中間位置，使外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)兩側(cè)的固定軸承受力均勻，減小偏心力和軸承的磨損。所述的圓筒形的轉(zhuǎn)子盤通過軸承與倒掛的固定平板、支撐架連接，保證圓筒形的轉(zhuǎn)子盤和定子軸之間的工作間隙。

本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)，制動(dòng)結(jié)構(gòu)的制動(dòng)輪安裝在圓筒形的轉(zhuǎn)子盤的一端，制動(dòng)瓦片固定在倒掛的固定平板上，制動(dòng)瓦片下放與制動(dòng)輪扣合來實(shí)現(xiàn)外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)的制動(dòng)。

轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭安裝在固定平板上并位于標(biāo)尺光柵上方，標(biāo)尺光柵在圓筒形運(yùn)動(dòng)軸的一端沿圓周分布，標(biāo)尺光柵讀數(shù)頭通過檢測(cè)標(biāo)尺光柵的條紋個(gè)數(shù)，來讀取標(biāo)尺光柵的光柵刻度，從而檢測(cè)外轉(zhuǎn)子的運(yùn)行速度和位置。

本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體積小，采用本實(shí)用新型外轉(zhuǎn)子直驅(qū)永磁同步電機(jī)，可以減小并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)的整體尺寸；將制動(dòng)結(jié)構(gòu)放置在圓筒形的轉(zhuǎn)子盤的外側(cè)，增加了制動(dòng)面積，提高了制動(dòng)力矩；轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)尺光柵在圓筒形運(yùn)動(dòng)軸的一端沿圓周均勻分布，相比內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，可以放置更多的標(biāo)尺光柵，增加檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，從而提高檢測(cè)精度。