CN107086721B - 一种机器人关节用爪式制动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人关节用爪式制动器，它涉及伺服电机领域，爪式刹车盘通过螺母锁紧固定安装在电机轴上，位置传感器与爪式刹车盘一侧端面采用胶固定连接，电机轴的一端固定安装有电机转子，电机轴的另一端安装有轴承，轴承外圈安装在端盖上，电磁铁通过支架安装在端盖内侧端面上，端盖与壳体一侧端面固定连接，壳体内侧固定安装有电机定子，壳体内固定安装有传感器读头。它将爪式刹车盘与位置传感器进行一体化设计，解决了传统形式的电机刹车装置与位置光栅尺分别安装所造成的轴向较长问题，结构紧凑，安装方便，适用于关节机械臂，在协作机器人领域有很好的应用前景和经济效益。
Description
技术领域：
本发明涉及一种机器人关节用爪式制动器，属于伺服电机技术领域。
背景技术：
随着我国制造业的发展，现如今对伺服电机的制动功能要求越来越高，尤其是用在工业机器人关节上的伺服电机，其安全性问题越来越受到用户的重视。
但是现在常见的机器人关节使用的伺服电机轴向长度较长，其内部刹车装置结构复杂，占用的轴向空间大，且不利于伺服电机的扁平化设计。
有鉴于上述的缺陷，以期创设一种机器人关节用爪式制动器，该制动器的爪式刹车盘与位置传感器在结构上成为一个整体，使其能有更小的轴向尺寸，能满足机器人关节伺服电机扁平化设计的发展趋势。
发明内容：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种机器人关节用爪式制动器。
本发明的一种机器人关节用爪式制动器，它包含爪式刹车盘、螺母、电机轴、位置传感器、电机转子、轴承、端盖、电磁铁、壳体、电机定子、传感器读头，爪式刹车盘通过螺母锁紧固定安装在电机轴上，位置传感器与爪式刹车盘一侧端面采用胶固定连接，电机轴的一端固定安装有电机转子，电机轴的另一端安装有轴承，轴承外圈安装在端盖上，电磁铁通过支架安装在端盖内侧端面上，端盖与壳体一侧端面固定连接，壳体内侧固定安装有电机定子，壳体内固定安装有传感器读头。
作为优选，所述的爪式刹车盘和电磁铁构成的刹车机构，正常情况下电磁铁上电吸合，爪式刹车盘可自由旋转，在失电的情况下，电磁铁释放，铁芯伸出阻挡爪式刹车盘旋转。
作为优选，所述的电机轴上设置有沟槽，爪式刹车盘内孔侧面的止动凸爪可插入电机轴的沟槽中防止爪式刹车盘的转动。
作为优选，所述的位置传感器与爪式刹车盘一侧的端面采用胶进行固定连接，这样将两者连成整体后比过去分开安装使用的结构其整体轴向尺寸明显减少。
作为优选，所述的位置传感器为圆光栅结构设计。
本发明的有益效果：它将爪式刹车盘与位置传感器进行一体化设计，解决了传统形式的电机刹车装置与位置光栅尺分别安装所造成的轴向较长问题，结构紧凑，安装方便，适用于关节机械臂，在协作机器人领域有很好的应用前景和经济效益。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视图；
图3为本发明中爪式刹车盘结构示意图；
图4为具体实施方式二的结构示意图；
图5为具体实施方式二的剖视图；
图6为具体实施方式二中爪式刹车盘结构示意图。
1-爪式刹车盘；2-螺母；3-电机轴；4-位置传感器；5-电机转子；6-轴承；7-端盖；8-电磁铁；9-壳体；10-电机定子；11-传感器读头。
具体实施方式：
具体实施方式一：如图1-图3所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含爪式刹车盘1、螺母2、电机轴3、位置传感器4、电机转子5、轴承6、端盖7、电磁铁8、壳体9、电机定子10、传感器读头11，爪式刹车盘1通过螺母2锁紧固定安装在电机轴3上，位置传感器4与爪式刹车盘1一侧端面采用胶固定连接，电机轴3的一端固定安装有电机转子5，电机轴3的另一端安装有轴承6，轴承6外圈安装在端盖7上，电磁铁8通过支架安装在端盖7内侧端面上，端盖7与壳体9一侧端面固定连接，壳体9内侧固定安装有电机定子10，壳体9内固定安装有传感器读头11。
其中，所述的爪式刹车盘1和电磁铁8构成的刹车机构，正常情况下电磁铁上电吸合，爪式刹车盘1可自由旋转，在失电的情况下，电磁铁8释放，铁芯伸出阻挡爪式刹车盘1旋转；所述的电机轴3上设置有沟槽，爪式刹车盘1内孔侧面的止动凸爪可插入电机轴3的沟槽中防止爪式刹车盘3的转动；所述的位置传感器4与爪式刹车盘1一侧的端面采用胶进行固定连接，这样将两者连成整体后比过去分开安装使用的结构其整体轴向尺寸明显减少；所述的位置传感器4为圆光栅结构设计。
具体实施方式二：如图4-图6所示，本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于：所述的位置传感器4为磁栅环结构设计，该具体实施方式中的爪式刹车盘1的结构与具体实施方式一种的爪式刹车盘1的结构有所区别，其他组成部分和连接关系与具体实施方式一相同。
本具体实施方式的工作原理：电机通电后，电机定子10带动电机转子5旋转，电机轴3与电机转子5同步旋转，爪式刹车盘1通过螺母2锁紧固定安装在电机轴3上，爪式刹车盘1与电机轴3同步旋转，正常情况下电磁铁8上电吸合，爪式刹车盘1可自由旋转，在失电的情况下，电磁铁8释放，铁芯伸出阻挡爪式刹车盘1旋转，位置传感器4与爪式刹车盘1一侧端面胶接并进行同步旋转，安装在壳体9内侧法兰面上的传感器读头11在位置传感器4旋转时读取信号。
本具体实施方式将爪式刹车盘与位置传感器进行一体化设计，解决了传统形式的电机刹车装置与位置光栅尺分别安装所造成的轴向较长问题，结构紧凑，安装方便，适用于关节机械臂，在协作机器人领域有很好的应用前景和经济效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种机器人关节用爪式制动器，其特征在于：它包含爪式刹车盘(1)、螺母(2)、电机轴(3)、位置传感器(4)、电机转子(5)、轴承(6)、端盖(7)、电磁铁(8)、壳体(9)、电机定子(10)、传感器读头(11)，爪式刹车盘(1)通过螺母(2)锁紧固定安装在电机轴(3)上，位置传感器(4)与爪式刹车盘(1)一侧端面采用胶固定连接，电机轴(3)的一端固定安装有电机转子(5)，电机轴(3)的另一端安装有轴承(6)，轴承(6)外圈安装在端盖(7)上，电磁铁(8)通过支架安装在端盖(7)内侧端面上，端盖(7)与壳体(9)一侧端面固定连接，壳体(9)内侧固定安装有电机定子(10)，壳体(9)内固定安装有传感器读头(11)；
所述的电机轴(3)上设置有沟槽，爪式刹车盘(1)内孔侧面的止动凸爪可插入电机轴(3)的沟槽中防止爪式刹车盘(1)的转动；
所述的位置传感器(4)与爪式刹车盘(1)一侧的端面采用胶进行固定连接；
所述的位置传感器(4)为圆光栅结构设计或者为磁栅环结构设计。
2.根据权利要求1所述的一种机器人关节用爪式制动器，其特征在于：它的工作原理：电机通电后，电机定子(10)带动电机转子(5)旋转，电机轴(3)与电机转子(5)同步旋转，爪式刹车盘(1)通过螺母(2)锁紧固定安装在电机轴(3)上，爪式刹车盘(1)与电机轴(3)同步旋转，正常情况下电磁铁(8)上电吸合，爪式刹车盘(1)可自由旋转，在失电的情况下，电磁铁(8)释放，铁芯伸出阻挡爪式刹车盘(1)旋转，位置传感器(4)与爪式刹车盘(1)一侧端面胶接并进行同步旋转，安装在壳体(9)内侧法兰面上的传感器读头(11)在位置传感器(4)旋转时读取信号。
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