[实用新型]精密直驱传动装置

说明书

本实用新型涉及一种精密直驱传动装置，包括直流无刷电机，所述直流无刷电机呈扁平圆盘结构，其包括相互配合的转子组件以及定子组件；所述转子组件包括转子壳体和设于所述转子壳体上的中空输出轴；所述中空输出轴的端部设有定位装置；所述定子组件包括定子壳体，所述定子壳体远离所述转子壳体一侧依次设有第一安装槽与第二安装槽；所述定位装置包括安装于所述第一安装槽、且套设于所述中空输出轴末端外周的环状磁编码盘；以及，安装于所述第二安装槽、且套设于所述中空输出轴外周的磁电感应板，本实用新型的精密直驱传动装置具备高精度、高平稳性以及超静音的性能。

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种精密直驱传动装置。

背景技术

随着自动控制技术的不断发展，不同行业对传动系统的需求越来越多，对传动效率、定位精度以及噪声的要求也越来越高。对于视频会议系统、广播电视行业、视频安防等领域，摄像机的分辨率越来越高，尤其在使用300毫米焦距观看远处视频画面时，要达到良好的视觉体验效果，定位精度要求达到0.001度以上，速度误差在0.01度以下，这对摄像机云台的传动机构的性能要求很高。摄像机云台传动机构的定位精度、静音效果、平稳性以及力矩输出都是很重要的指标。目前摄像机云台应用的传动方式主要有步进电机/直流电机加皮带传动、步进电机/直流电机加齿轮传动、直流伺服/直流无刷电机直驱传动等。传统的传动方式有着以下弊端：

步进电机因为其原理特性，存在共振区，抖动无法避免，常用使用皮带传动方式，利用皮带的弹性缓解抖动问题。但是因为在运转时皮带可能存在滑动和弹性故不能保持精确的传动比，且对于电机本身存在的抖动只是相对减弱而无法消除。另外此种方式外廓尺寸大，传动效率低，皮带寿命短，需要定期更换皮带。

齿轮的传动方式是利用齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动，具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。齿轮传动的缺点很明显，不论时使用步进电机还是直流电机，由于齿隙的存在，在摄像机云台的这种高精度控制的应用场所，存在定位不准确的问题，并且有时位置有时处于不可控的状态，并带来不可抑制的噪声源。

传统的直流电机传动，因为其原理特性，需要使用光电/光栅编码器进行定位，并且需要用碳刷换相，所以成本高且寿命得不到保证。要达到摄像机云台的精确定位性能，编码器必然需要足够高的分辨率；然而因为光电/光栅编码器结构尺寸和现行工艺约束，能达到的分辨率有限，定位精度能够达到0.1度已经很不错了，难以达到摄像机云台应用的高要求。另外，高分辨率的光电/光栅编码器使用，以及因为碳刷的存在，将使得成本无法承受。

传统的直流伺服/直流无刷电机直驱传动，采用电机的力矩输出轴直接驱动负载。因为直驱方式没有减速装置，要求电机自身的力矩输出大，电机力矩输出轴一般是实心的。对于安摄像机云台需要连续360度旋转，此种方式无法安装导电滑环或者走线。所以此种直驱电机传动方式无法应用在需要连续旋转的摄像机云台中。另外，摄像机云台应用中负载重量一般都达到3～4kg，要能直接带动负载，电机需要足够的机械尺寸，这又受限于云台摄像机的整体尺寸。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的精密直驱传动装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种精密直驱传动装置，包括直流无刷电机，所述直流无刷电机呈扁平圆盘结构，其包括相互配合的转子组件以及定子组件；

所述转子组件包括转子壳体和设于所述转子壳体上的中空输出轴；所述中空输出轴的端部设有定位装置；

所述定子组件包括定子壳体，所述定子壳体远离所述转子壳体一侧依次设有第一安装槽与第二安装槽；

所述定位装置包括安装于所述第一安装槽、且套设于所述中空输出轴末端外周的环状磁编码盘；以及，

安装于所述第二安装槽、且套设于所述中空输出轴外周的磁电感应板。