CN107327520B - 一种用于旋转运动机构的制动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于旋转运动机构的制动装置，其包括有轴座，轴座的端部固定有制动座，轴座内设有转轴，转轴穿过制动座，转轴位于制动座之外的部分套设有制动弹簧和制动架，转轴的端部固定有压板，且由所述压板和制动座将制动弹簧和制动架压紧，制动架向外延伸而形成有挡杆，制动座上嵌设有滑块，滑块与制动座之间夹设有用于驱使滑块滑动的压缩弹簧，制动座上固定有伸缩机构，伸缩机构驱使一推杆前后滑动，推杆的端部与滑块对齐，滑块至转轴的距离小于挡杆端部至转轴的距离，推杆至转轴的距离大于挡杆端部至转轴的距离。本发明结构简单、易于实现、体积小巧、成本低廉、加工精度要求低、制动能耗少、可避免产生粉尘噪音。
Description
技术领域
本发明涉及制动机构，尤其涉及一种用于旋转运动机构的制动装置。
背景技术
机器人的机械臂由伺服电机驱动，当电机失去动力时，机械臂在重力的作用下会下坠，引起不可预测的危害，所以一般需要在电机或者相关传动链上面增加一个制动机构，一般的制动机构集成在电机的法兰端部或者尾部，这种制动器一般采用刹车片的结构，通过弹簧取压紧刹车片，从而产生制动力，再利用电磁铁去产生吸合力，从而释放刹车。首先，上述制动器的体积较大，内部结构复杂，很难缩小体积；其次，在正常使用下，要给电磁铁输出电能，依靠足够的电流去释放刹车；此外，摩擦所用的刹车片与动力轴之间采用矩形配合，相互之间有间隙，这对于摩擦片的加工精度要求非常高，制造成本也很高；再次，摩擦所用的刹车片，如果多次被使用摩擦后，厚度会变薄，可能导致制动力不够或者完全丧失制动力，容易产生意外伤害，而且当尺寸变化后，内部脱落的粉尘容易对附近的其它电路板或者机械轴承有危害，同时会产生噪音。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、易于实现、体积小巧、成本低廉、加工精度要求低、制动能耗少、可避免产生粉尘噪音的用于旋转运动机构的制动装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种用于旋转运动机构的制动装置，其包括有轴座，所述轴座的端部固定有制动座，所述轴座内设有转轴，所述转轴穿过所述制动座，所述转轴位于制动座之外的部分套设有制动弹簧和制动架，所述转轴的端部固定有压板，且由所述压板和制动座将制动弹簧和制动架压紧，所述制动架向外延伸而形成有挡杆，所述制动座上嵌设有滑块，所述滑块与所述制动座之间夹设有用于驱使滑块滑动的压缩弹簧，所述制动座上固定有伸缩机构，所述伸缩机构驱使一推杆前后滑动，所述推杆的端部与所述滑块对齐，所述滑块至转轴的距离小于挡杆端部至转轴的距离，所述推杆至转轴的距离大于挡杆端部至转轴的距离，制动时，所述伸缩机构驱使推杆远离滑块，藉由所述压缩弹簧而驱使滑块向推杆方向滑动，当所述挡杆抵挡于滑块时，藉由所述制动座、制动弹簧、制动架和压板之间的摩擦力而令所述转轴制动。
优选地，所述伸缩机构为电磁铁，所述推杆为穿设于伸缩机构的衔铁。
优选地，所述伸缩机构为气缸，所述推杆为穿设于伸缩机构的伸缩轴。
优选地，所述推杆的端部形成有凸缘，所述滑块对应所述凸缘而开设有凹口，当所述伸缩机构驱使推杆向滑块滑动时，所述凸缘插设于所述凹口内。
优选地，所述推杆上设有避空位，所述避空位靠近所述凸缘。
优选地，所述制动弹簧抵接于制动座，所述制动架位于制动弹簧与压板之间。
优选地，所述转轴上套设有压环，所述压环夹设于制动架与压板之间。
优选地，所述制动弹簧为碟形弹簧、圆形螺旋弹簧或矩形螺旋弹簧。
优选地，所述压板通过螺栓而固定于转轴的端部。
优选地，所述制动架上设有6个挡杆。
本发明公开的用于旋转运动机构的制动装置中，当转轴需要正常运转时，可利用伸缩机构驱使推杆滑动，并将滑块推入制动座，此时，由于推杆至转轴的距离大于挡杆端部至转轴的距离，所以当转轴带动制动架转动时，挡杆的端部不与推杆接触；当转轴需要制动时，可利用伸缩机构驱使推杆反向滑动，并卸掉对滑块的推力，滑块在压缩弹簧的作用下向外滑动，因滑块至转轴的距离小于挡杆端部至转轴的距离，所以当转轴转动时，挡杆抵挡于滑块，由于制动弹簧和制动架压紧于压板与制动座之间，使得制动座、制动弹簧、制动架和压板之间产生摩擦力，该摩擦力抑制转轴转动，进而实现制动作用。本发明无需安装刹车片等结构，不仅结构简单、体积小巧，而且成本低廉、易于实现，并且无需考虑加工精度，便于生产制造，此外，本发明仅为伸缩机构提供动力即可，无需依赖电流大小，因而制动能耗少，可避免制动过程中产生粉尘、噪音污染。
附图说明
图1为本发明制动装置的立体图。
图2为本发明制动装置的俯视图。
图3为图2中沿A-A线的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种用于旋转运动机构的制动装置，结合图1至图3所示，其包括有轴座1，所述轴座1的端部固定有制动座2，所述轴座1内设有转轴3，所述转轴3穿过所述制动座2，所述转轴3位于制动座2之外的部分套设有制动弹簧4和制动架5，所述转轴3的端部固定有压板6，且由所述压板6和制动座2将制动弹簧4和制动架5压紧，所述制动架5向外延伸而形成有挡杆7，所述制动座2上嵌设有滑块8，所述滑块8与所述制动座2之间夹设有用于驱使滑块8滑动的压缩弹簧9，所述制动座2上固定有伸缩机构10，所述伸缩机构10驱使一推杆11前后滑动，所述推杆11的端部与所述滑块8对齐，所述滑块8至转轴3的距离小于挡杆7端部至转轴3的距离，所述推杆11至转轴3的距离大于挡杆7端部至转轴3的距离，制动时，所述伸缩机构10驱使推杆11远离滑块8，藉由所述压缩弹簧9而驱使滑块8向推杆11方向滑动，当所述挡杆7抵挡于滑块8时，藉由所述制动座2、制动弹簧4、制动架5和压板6之间的摩擦力而令所述转轴3制动。
上述制动装置中，当转轴3需要正常运转时，可利用伸缩机构10驱使推杆11滑动，并将滑块8推入制动座2，此时，由于推杆11至转轴3的距离大于挡杆7端部至转轴3的距离，所以当转轴3带动制动架5转动时，挡杆7的端部不与推杆11接触；当转轴3需要制动时，可利用伸缩机构10驱使推杆11反向滑动，并卸掉对滑块8的推力，滑块8在压缩弹簧9的作用下向外滑动，因滑块8至转轴3的距离小于挡杆7端部至转轴3的距离，所以当转轴3转动时，挡杆7抵挡于滑块8，由于制动弹簧4和制动架5压紧于压板6与制动座2之间，使得制动座2、制动弹簧4、制动架5和压板6之间产生摩擦力，该摩擦力抑制转轴3转动，进而实现制动作用。本发明无需安装刹车片等结构，不仅结构简单、体积小巧，而且成本低廉、易于实现，并且无需考虑加工精度，便于生产制造，此外，本发明仅为伸缩机构10提供动力即可，无需依赖电流大小，因而制动能耗少，可避免制动过程中产生粉尘、噪音污染。
本实施例中，所述伸缩机构10为电磁铁，所述推杆11为穿设于伸缩机构10的衔铁。但是这仅是本发明一个较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施例中，所述伸缩机构10还可以为气缸，所述推杆11为穿设于伸缩机构10的伸缩轴。
作为一种优选方式，为实现推杆11与滑块8的准确配合，所述推杆11的端部形成有凸缘12，所述滑块8对应所述凸缘12而开设有凹口13，当所述伸缩机构10驱使推杆11向滑块8滑动时，所述凸缘12插设于所述凹口13内。
为了更好地避开挡杆7，所述推杆11上设有避空位14，所述避空位14靠近所述凸缘12。
关于摩擦力产生部分的位置关系，本实施例中，所述制动弹簧4抵接于制动座2，所述制动架5位于制动弹簧4与压板6之间。
为了更好地将制动架5和制动弹簧4压紧，所述转轴3上套设有压环15，所述压环15夹设于制动架5与压板6之间。
本实施例中，所述制动弹簧4为碟形弹簧、圆形螺旋弹簧或矩形螺旋弹簧。进一步地，所述压板6通过螺栓而固定于转轴3的端部。所述制动架5上设有6个挡杆7。
本发明公开的用于旋转运动机构的制动装置，其制动力与电磁铁的推力无关，执行时只需要很小的力，就可以控制制动器的开合，所以减小了产品体积，整体的尺寸也更加紧凑，同时消耗电流也很小，此外，本发明无需精密加工的零件，所以成本更加低廉，而且避免了因摩擦片所导致的噪音或粉尘污染。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种用于旋转运动机构的制动装置，其特征在于，包括有轴座（1），所述轴座（1）的端部固定有制动座（2），所述轴座（1）内设有转轴（3），所述转轴（3）穿过所述制动座（2），所述转轴（3）位于制动座（2）之外的部分套设有制动弹簧（4）和制动架（5），所述转轴（3）的端部固定有压板（6），且由所述压板（6）和制动座（2）将制动弹簧（4）和制动架（5）压紧，所述制动架（5）向外延伸而形成有挡杆（7），所述制动座（2）上嵌设有滑块（8），所述滑块（8）与所述制动座（2）之间夹设有用于驱使滑块（8）滑动的压缩弹簧（9），所述制动座（2）上固定有伸缩机构（10），所述伸缩机构（10）驱使一推杆（11）前后滑动，所述推杆（11）的端部与所述滑块（8）对齐，所述滑块（8）至转轴（3）的距离小于挡杆（7）端部至转轴（3）的距离，所述推杆（11）至转轴（3）的距离大于挡杆（7）端部至转轴（3）的距离，制动时，所述伸缩机构（10）驱使推杆（11）远离滑块（8），藉由所述压缩弹簧（9）而驱使滑块（8）向推杆（11）方向滑动，当所述挡杆（7）抵挡于滑块（8）时，藉由所述制动座（2）、制动弹簧（4）、制动架（5）和压板（6）之间的摩擦力而令所述转轴（3）制动；
所述伸缩机构（10）为电磁铁，所述推杆（11）为穿设于伸缩机构（10）的衔铁；或者，所述伸缩机构（10）为气缸，所述推杆（11）为穿设于伸缩机构（10）的伸缩轴；
所述推杆（11）的端部形成有凸缘（12），所述滑块（8）对应所述凸缘（12）而开设有凹口（13），当所述伸缩机构（10）驱使推杆（11）向滑块（8）滑动时，所述凸缘（12）插设于所述凹口（13）内；
所述推杆（11）上设有避空位（14），所述避空位（14）靠近所述凸缘（12）；
所述制动弹簧（4）为碟形弹簧。
2.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置，其特征在于，所述制动弹簧（4）抵接于制动座（2），所述制动架（5）位于制动弹簧（4）与压板（6）之间。
3.如权利要求2所述的用于旋转运动机构的制动装置，其特征在于，所述转轴（3）上套设有压环（15），所述压环（15）夹设于制动架（5）与压板（6）之间。
4.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置，其特征在于，所述压板（6）通过螺栓而固定于转轴（3）的端部。
5.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置，其特征在于，所述制动架（5）上设有6个挡杆（7）。
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