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CN210704822U - 刹车机构、关节驱动器和机器人 - Google Patents

刹车机构、关节驱动器和机器人 Download PDF

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CN210704822U
CN210704822U CN201921600043.8U CN201921600043U CN210704822U CN 210704822 U CN210704822 U CN 210704822U CN 201921600043 U CN201921600043 U CN 201921600043U CN 210704822 U CN210704822 U CN 210704822U
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CN
China
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brake
thrust
friction
piece
electromagnet
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Application number
CN201921600043.8U
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English (en)
Inventor
安然
彭俊才
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Feixi Co Ltd
Flexiv Robotics Ltd
Shanghai Flexiv Robotics Technology Co Ltd
Original Assignee
Feixi Co Ltd
Flexiv Robotics Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种刹车机构、关节驱动器和机器人,其中刹车机构包括:摩擦件,用于与电机转子固定连接;刹车件,抵接在所述摩擦件的一侧;推力件,抵接在所述摩擦件的另一侧,用于为所述刹车件提供推力,所述推力件对所述刹车件的推力可调;以及锁定机构,用于根据刹车指令阻止所述刹车件转动。通过设置所述弹力件,为所述刹车件提供抵压在所述摩擦件上的力。从而通过调节所述推力件推力的大小使得摩擦件与刹车件之间的摩擦力始终位于合适范围内。在制动的过程中既不会出现冲击的情况,也不会因为摩擦力过小,制动路程过大,影响机器人制动安全性的情况发生。

Description

刹车机构、关节驱动器和机器人
技术领域
本实用新型涉及制动技术领域,特别是涉及一种刹车机构、关节驱动器和机器人。
背景技术
机器人是一种能够自动执行一定动作任务的机器装置。机器人各关节中的驱动器可驱动与其相连的机器臂运动,驱动器中设置有刹车机构,可用于停止机器臂的运动或使机器臂保持一定的空间姿态。若机器人中刹车机构的摩擦力较大,则在刹车操作中可能对刹车机构及关节驱动器中的其他部件造成冲击,有可能引起损害。而摩擦力过小,则会使得刹车距离增长,影响机器人控制的安全性。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种刹车机构、关节驱动器和机器人,以减少刹车冲击同时保障控制的安全性。
一种用于电机的刹车机构,包括:
摩擦件,用于与电机转子固定连接;
刹车件,抵接在所述摩擦件的一侧;
推力件,抵接在所述摩擦件的另一侧,用于为所述刹车件提供推力,所述推力件对所述刹车件的推力可调;以及
锁定机构,用于根据刹车指令阻止所述刹车件转动。
上述方案提供了一种刹车机构,通过设置所述弹力件,为所述刹车件提供抵压在所述摩擦件上的力。从而通过调节所述推力件推力的大小使得摩擦件与刹车件之间的摩擦力始终位于合适范围内。具体地,电机的转子在转动的过程中带动与其固定连接的摩擦件转动,刹车件则在摩擦力作用下一起转动。当电机的转子停止运转需要保持在特定位置时,所述锁定机构与所述刹车件配合,阻止所述刹车件转动,在摩擦力的作用下所述摩擦件和所述电机的转子也逐渐停止运动。经过一段时间的使用后,所述摩擦件和/或所述刹车件会存在磨损,导致所述摩擦件与所述刹车件之间摩擦力大小发生变化,此时通过调整所述推力件对所述刹车件的推力大小使得摩擦件与所述刹车件之间的摩擦力恢复到合适范围内,从而减小刹车冲击的同时保障控制的安全性。
在其中一个实施例中,所述刹车机构还包括固定件,所述摩擦件和所述刹车件均为环形结构,所述摩擦件与所述刹车件均套设在所述固定件上,所述摩擦件相对于所述固定件在周向上固定连接,所述刹车件相对于所述固定件在周向上可滑动。
在其中一个实施例中,所述刹车机构还包括推力螺母,所述推力螺母套设在所述固定件上,所述推力螺母抵接在所述推力件上远离所述刹车件的一侧,所述固定件上与所述推力螺母对应的位置设有螺纹,所述螺纹与所述推力螺母匹配。
在其中一个实施例中,所述固定件上靠近所述摩擦件的一端设有固定盘,所述固定盘与所述固定件连接,所述固定盘的外径大于所述固定件的外径,所述摩擦件与所述固定盘固定连接。
在其中一个实施例中,所述固定盘上与所述摩擦件相对的侧面设有辅助槽,所述辅助槽用于放置粘胶,所述摩擦件与所述固定盘粘接。
在其中一个实施例中,所述摩擦件上与所述刹车件相对的侧面设有沿径向分布的凹槽,所述凹槽为多个,多个所述凹槽在所述摩擦件的周向上间隔分布。
在其中一个实施例中,所述刹车机构还包括垫件,所述垫件套设在所述固定件上,所述垫件压紧在所述刹车件与所述推力件之间,所述垫件相对于所述固定件在周向上固定连接。
在其中一个实施例中,所述垫件为环形结构,所述垫件的内圈与所述固定件之间设有凹凸配合结构,用于阻止所述垫件相对于所述固定件在周向上转动。
在其中一个实施例中,所述固定件的外筒面设有限位槽,所述限位槽沿所述固定件的轴向设置,所述垫件的内圈设有限位凸起,所述限位凸起与所述限位槽匹配。
在其中一个实施例中,所述刹车机构还包括垫件,所述垫件压紧在所述刹车件与所述推力件之间。
在其中一个实施例中,所述垫件为POM垫片。
在其中一个实施例中,所述推力件为环形的推力弹簧,所述推力弹簧的一侧与所述刹车件抵接,用于为所述刹车件提供推力。
在其中一个实施例中,所述推力件为多个柱状的压缩弹簧,多个压缩弹簧在所述刹车件的周向上间隔分布,所述压缩弹簧的一端抵压在所述刹车件上,用于为所述刹车件提供推力。
在其中一个实施例中,所述推力件包括第一电磁铁和第二电磁铁,所述第一电磁铁与所述刹车件抵接,所述第二电磁铁与所述第一电磁铁相对设置,当所述第一电磁铁与所述第二电磁铁均通电时,所述第一电磁铁与所述第二电磁铁之间产生互斥力,所述第一电磁铁和/或所述第二电磁铁的磁力大小可调节。
一种关节驱动器,包括电机和上述的刹车机构,所述摩擦件与所述电机的转子固定连接。
上述方案提供了一种关节驱动器,通过在所述关节驱动器中设置上述任一实施例中所述的刹车机构,使得使用过程中摩擦件与刹车件之间的摩擦力始终处于合适范围内。在制动的过程中不会对关节驱动器中其他部件造成冲击,同时也能够起到制动的目的,保障控制的安全性。
在其中一个实施例中,所述锁定机构包括相互连接的撞针和驱动件,所述刹车件的外圈设有刹车齿,所述驱动件用于驱动所述撞针伸缩,使得所述撞针能够响应所述刹车指令伸出与所述刹车齿接触,从而阻止所述刹车件转动。
在其中一个实施例中,所述撞针上靠近所述刹车件的一端为圆锥形。
在其中一个实施例中,所述关节驱动器还包括电机盖,所述驱动件为电磁驱动件,所述电磁驱动件设置在所述电机盖的外侧,所述刹车机构设置在所述电机盖的内侧,所述电机盖上设有通孔,所述撞针穿过所述通孔与所述刹车件对应设置。
一种机器人,包括上述的关节驱动器。
上述方案提供了一种机器人,通过在所述机器人中设置上述任一实施例中所述的关节驱动器,使得摩擦件与刹车件之间的摩擦力在合适的范围内,在制动的过程中既不会出现冲击的情况,也不会因为摩擦力过小,制动路程过大,影响机器人制动安全性的情况发生。
在其中一个实施例中,所述机器人还包括多个机械臂和多个关节,多个机械臂依次连接,相邻机械臂之间通过所述关节连接,所述关节中设有所述关节驱动器。
附图说明
图1为根据本实用新型一实施例提供的所述刹车机构的主视图;
图2为图1中所述刹车机构的爆炸图;
图3为图1所示刹车机构中摩擦件的右视图;
图4为根据本实用新型另一实施例提供的所述关节驱动器的结构示意图;
图5为图4所示关节驱动器中省略电机后的主视图;
图6为图5所示关节驱动器的轴测图;
图7为本实用新型又一实施例提供的关节驱动器中撞针的结构示意图;
图8为本实施例所述机器人的主视图。
附图标记说明:
10、刹车机构,11、摩擦件,111、凹槽,12、刹车件,13、推力件,14、锁定机构,141、撞针,142、驱动件,15、固定件,151、螺纹,152、固定盘,1521、辅助槽,153、限位槽,16、推力螺母,17、垫件,171、限位凸起,20、关节驱动器,21、电机盖,211、通孔,22、电机,221、转子,222、定子,223、输出端,30、机器人,31、机械臂,32、关节。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
如图1和图2所示,在一个实施例中提供了一种用于电机的刹车机构10,包括摩擦件11、刹车件12、推力件13和锁定机构14。所述摩擦件11用于与电机22的转子221固定连接。所述摩擦件11抵接在所述刹车件12的一侧,所述推力件13抵接在所述刹车件12的另一侧,用于为所述刹车件12提供推力。所述推力件13对所述刹车件12的推力可调节。所述锁定机构14用于根据刹车指令阻止所述刹车件12转动。
通过调节所述推力件13对所述刹车件12的推力大小,即可实现对所述摩擦件11与所述刹车件12之间摩擦力大小的调节,从而使得摩擦件11与所述刹车件12之间的摩擦力始终位于合适范围内。具体地,电机22的转子221在转动的过程中带动与其固定连接的摩擦件11转动,刹车件12则在摩擦力作用下一起转动。当电机22的转子221停止运转需要保持在特定位置时,所述锁定机构14与所述刹车件12配合,阻止所述刹车件12转动,在摩擦力的作用下所述摩擦件11和所述电机22的转子221也逐渐停止运动。经过一段时间的使用后,所述摩擦件11和/或所述刹车件12会存在磨损,导致所述摩擦件11与所述刹车件12之间摩擦力大小发生变化,此时通过调整所述推力件13对所述刹车件12的推力大小使得摩擦件11与所述刹车件12之间的摩擦力恢复到合适范围内。
而具体地,当所述推力件13为弹性件时,所述推力件13给所述刹车件12的推力大小的调节,可以通过改变所述推力件13的压缩量来实现。而关于所述推力件13的压缩量,可以通过在所述推力件13上远离所述刹车件12的一侧设置限位件,调节所述限位件与所述刹车件12之间的距离,使得抵接在所述刹车件12与所述限位件之间的推力件13的压缩量发生变化。
具体地,所述推力件13可以是环形的推力弹簧,也可以是柱状的压缩弹簧,或者是一组能够产生互斥力的电磁铁,或者是其他能够产生推力的器件,在这里不做具体限制。
而且,当所述推力件13为弹性件时,基于所述推力件13处于压缩状态,使得在使用的过程中,即使所述摩擦件11和所述刹车件12出现一定磨损,所述推力件13也可以通过自身的变形使得所述摩擦件11与所述刹车件12始终处于抵接状态。确保所述刹车件12与所述摩擦件11之间的摩擦力处于合适范围内。另外,在安装调试时,无需为了摩擦件11与刹车件12之间始终具有一定的摩擦力,而在装配初期将刹车件12与摩擦件11之间预紧过大的力。而只需在装配时将所述推力件13压缩到一定量,使得刹车件12和摩擦件11之间的摩擦力在合适范围内,减少摩擦件11和刹车件12的磨损。当使用的过程中,虽然随着刹车件12与摩擦件11的磨损所述推力件13伸长,但是仍然使得所述刹车件12与所述摩擦件11之间的摩擦力保持在合适范围内。
当然,若所述推力件13为一组电磁铁,也可以与所述弹性件一样,即使摩擦件11与刹车件12之间存在磨损,也可以基于电磁铁之间的互斥力使得刹车件12与摩擦件11始终抵接,使得摩擦力保持在合适范围内。即所述推力件13能够对所述刹车件12与所述摩擦件11之间的摩擦力进行动态调节。
具体地,在一个实施例中,如图1、图2、图5和图6所示,所述推力件13为弹性件时,所述弹性件可以为环形的推力弹簧,所述推力弹簧的一侧与所述刹车件12抵接,用于为所述刹车件12提供推力。
如图1、图2、图5和图6所示,环形的推力弹簧的上下表面在轴向上上下起伏,形成波浪形环状结构,从而抵接在所述刹车件12上时,所述推力弹簧相对于所述刹车件12凸起的各个接触点为所述刹车件12提供推力。
多个接触点一般均匀分布在所述推力弹簧的周向上,使得所述刹车件12受力更加均匀。
或者,在一个实施例中,所述推力件13为多个柱状的压缩弹簧,多个压缩弹簧在所述刹车件12的周向上间隔分布,所述压缩弹簧的一端抵压在所述刹车件12上,用于为所述刹车件12提供推力。
即通过在周向上分布多个所述压缩弹簧,为所述刹车件12提供推力,使得所述刹车件12压紧在摩擦件11上,保障所述刹车件12与所述摩擦件11之间的摩擦力。
进一步在一个实施例中,所述推力件13为一组电磁铁时,所述推力件13可以包括第一电磁铁和第二电磁铁。所述第一电磁铁与所述刹车件12抵接,所述第二电磁铁与所述第一电磁铁相对设置。当所述第一电磁铁与所述第二电磁铁均通电时,所述第一电磁铁与所述第二电磁铁之间产生互斥力,所述第一电磁铁和/或所述第二电磁铁的磁力大小可调节。
使用过程中,通过调节所述第一电磁铁和/或所述第二电磁铁的磁力大小,从而调节所述推力件13给所述刹车件12的推力,进而调节所述刹车件12与所述摩擦件11之间的摩擦力大小。而且,采用所述第一电磁铁和第二电磁铁的方式,调节推力大小的过程较易实现自动化控制。
进一步地,在一个实施例中,如图1、图2、图5和图6所示,为了提高所述推力件13给所述刹车件12作用力的均匀性,在所述推力件13与所述刹车件12之间可以进一步设置垫件17。所述垫件17压紧在所述刹车件12与所述推力件13之间。而且所述垫件17的设置可以避免所述推力件13与所述刹车件12直接接触,避免当所述刹车件12转动时,所述推力件13与所述刹车件12之间产生摩擦的情况发生。
进一步地,在一个实施例中,如图1、图2、图5和图6所示,所述刹车机构10还包括固定件15。所述摩擦件11与所述刹车件12均套设在所述固定件15上,所述摩擦件11相对于所述固定件15在周向上固定连接,所述刹车件12相对于所述固定件15在周向上可滑动。
一般在使用过程中所述固定件15与电机22的转子221等部件连接,在正常运转的过程中,所述固定件15带着所述摩擦件11和所述刹车件12一起随着所述电机22转子221转动。
当需要刹车时,所述锁定机构14阻止所述刹车件12转动,所述刹车件12通过与所述摩擦件11之间的摩擦力阻止所述摩擦件11转动,从而阻止电机22的转子221转动。
当电机22的转子221的转速较小时,所述刹车件12与所述摩擦件11之间的静摩擦力大小足够阻止所述摩擦件11相对于所述刹车件12转动,而所述摩擦件11与所述固定件15在周向上固定连接,从而实现制动的目的。当电机22转子221转速较大时,刹车件12虽然被阻止不发生转动,但是基于电机22转子221带来的动能较大,所述摩擦件11和所述固定件15会继续转动,所述摩擦件11与所述刹车件12之间发生相对转动,在所述摩擦件11与所述刹车件12之间动摩擦力的作用下,所述摩擦件11、固定件15和电子转子221逐渐停止运动。
具体地,如图2所示,所述固定件15可以是筒状结构,例如为固定筒。或者所述固定件15也可以为柱状结构,例如圆柱形固定件,棱柱形固定件等。
进一步具体地,如图2所示,在一个实施例中,所述摩擦件11和所述刹车件12均为环形结构,所述摩擦件11和所述刹车件12均套设在所述固定件15上。
进一步地,如图1、图2、图5和图6所示,当所述刹车件12与所述推力件13之间设有所述垫件17时,所述垫件17也可以套设在所述固定件15上,所述垫件17压紧在所述刹车件12与所述推力件13之间,所述垫件17相对于所述固定件15在周向上固定连接。
即当所述刹车件12相对于固定件15发生周向上的转动时,所述垫件17与所述刹车件12之间也发生相对转动,所述垫件17相对于所述固定件15在周向上静止,从而使得所述推力件13相对于所述固定件15静止,保障所述推力件13的稳定性。
具体地,如图2所示,在一个实施例中,当所述垫件17为环形结构时,所述垫件17与所述固定件15之间在周向上固定连接的方式可以是,在所述垫件17的内圈与所述固定件15之间设置凹凸配合结构,从而限定所述垫件17相对于所述固定件15在周向上转动。
进一步具体地,如图2所示,所述固定件15的外筒面设有限位槽153,所述限位槽153沿所述固定件15的轴向设置,所述垫件17的内圈设有限位凸起171,所述限位凸起171与所述限位槽153匹配。
当所述垫件17套设到所述固定件15上后,所述垫件17内圈的限位凸起171位于所述限位槽153中,从而限定了所述垫件17相对于所述固定件15在周向上的移动。
进一步具体地,在一个实施例中,所述垫件17为POM垫片。所述垫件17也可以为其他摩擦系数合适的工程塑料制作,在这里不做具体限制。
进一步地,在一个实施例中,如图1、图2、图5和图6所示,所述刹车机构10还包括推力螺母16。所述推力螺母16套设在所述固定件15上,所述推力螺母16抵接在所述推力件13上远离所述刹车件12的一侧,所述固定件15上与所述推力螺母16对应的位置设有螺纹151,所述螺纹151与所述推力螺母16匹配。
当所述推力件13为弹性件时,通过调节所述推力螺母16在所述固定件15上旋入的深度,即通过调节所述推力螺母16与所述刹车件12之间的间距,进而调节所述弹性件被预压缩的压缩量,使得所述刹车件12与所述摩擦件11之间的摩擦力始终位于合适范围内。
进一步具体地,在一个实施例中,如图2所示,在所述固定件15上靠近所述摩擦件11的一端设有固定盘152,所述固定盘152与所述固定件15连接。所述固定盘152的外径大于所述固定件15的外径,所述摩擦件11与所述固定盘152固定连接,从而间接实现所述摩擦件11与所述固定件15在周向上的固定连接。
具体地,所述摩擦件11与所述固定盘152之间可以粘接。例如,如图3所示,在所述固定盘152上与所述摩擦件11相对的侧面设有辅助槽1521,所述辅助槽1521用于放置粘胶。从而通过粘接的方式实现所述固定盘152与所述摩擦件11之间的固定连接。
进一步具体地,在一个实施例中,所述摩擦件11可以为PC摩擦片,或者为其他摩擦系数合适的工程塑料制成,在这里不做具体限制。
所述刹车件12可以是金属刹车件,或者是其他具有一定强度的材料制作。
进一步地,在一个实施例中,如图3所示,所述摩擦件11上与所述刹车件12相对的侧面设有沿径向分布的凹槽111,所述凹槽111为多个,多个所述凹槽111在所述摩擦件11的周向上间隔分布。
当所述摩擦件11与所述刹车件12之间摩擦形成粉末时,产生的粉末可以暂存在所述凹槽111中,避免粉末影响所述摩擦件11与所述刹车件12之间的摩擦力。
而且,进一步地,如图3所示,所述凹槽111贯通至所述摩擦件11的外周面,使得暂存在所述凹槽111中的粉末可以从所述凹槽111中排出。
进一步地,在另一个实施例中,如图4所示,提供了一种关节驱动器20,包括电机22和上述的刹车机构10,所述摩擦件11与所述电机22的转子221固定连接。
具体地,当所述刹车机构10中包括所述固定件15时,所述电机22的转子221与所述固定件15连接。在正常运转过程中,所述电机22的转子221相对于定子222转动,同时带动输出端223运动。当输出端223运动到目标位置需要停止时,所述刹车机构10通过摩擦力阻止所述电机22的转子221转动,进而使得输出端223停止运动。
通过在所述关节驱动器20中设置上述任一实施例中所述的刹车机构10,使得使用过程中摩擦件11与刹车件12之间的摩擦力始终处于合适范围内。在制动的过程中不会对关节驱动器20中其他部件造成冲击,同时也能够起到制动的目的。
进一步地,在一个实施例中,如图4至图6所示,所述锁定机构14包括相互连接的撞针141和驱动件142,所述刹车件12的外圈设有刹车齿,所述撞针141设置在与所述刹车齿对应的位置,所述驱动件142用于驱动所述撞针141伸缩。
当需要刹车制动时,所述驱动件142驱动所述撞针141伸出,所述撞针141与所述刹车齿接触,阻止所述刹车件12转动,达到制动目的。当不需要刹车时,所述驱动件142驱动所述撞针141缩回,使得所述撞针141与所述刹车件12错开,从而使得与电机22的转子221转动的固定件15,以及套设在固定件15上的各个器件转动。
进一步地,如图5和图6所示,在一个实施例中,所述撞针141上靠近所述刹车件12的一端为圆锥形。有效避免所述撞针141伸出时,所述撞针141与所述刹车件12接触卡死的情况发生。
具体地,如图7所示,所述撞针141的圆锥面的倾斜角度为Q,则摩擦系数μ=tanQ,即Q=arctanμ,当刹车盘与撞针141接触时不易卡住。
进一步具体地,如图4至图6所示,所述关节驱动器20还包括电机盖21,所述驱动件142为电磁驱动件,所述电磁驱动件设置在所述电机盖21的外侧,所述刹车机构10设置在所述电机盖21的内侧,所述电机盖21上设有通孔211,所述撞针141穿过所述通孔211与所述刹车件12对应设置。
所述电机22的转子221带动的固定件15和摩擦件11等器件在所述电机盖21的内侧随所述电机22的转子221转动,所述电磁驱动件和所述撞针141则相对于所述电机盖21静止。当需要刹车时,所述电磁驱动件142驱动所述撞针141伸出,将所述电机盖21内侧的刹车件12阻止,从而实现制动目的。
进一步地,在又一个实施例中,如图8所示,提供了一种机器人30,所述机器人30包括上述任一实施例中所述关节驱动器20。
具体地,所述关节驱动器20可以设置在所述机器人30的机械臂31上,用于控制所述机械臂31的制动过程。
通过在所述机器人30中设置上述任一实施例中所述的关节驱动器20,使得摩擦件11与刹车件12之间的摩擦力在合适的范围内,在制动的过程中既不会出现冲击的情况,也不会因为摩擦力过小,制动路程过大,影响机器人30制动安全性的情况发生。
而且,当机器人30处于静止状态时,所述关节驱动器20处于制动状态,当有外界冲击或外力作用在所述机器人30的机械臂31上时,若外界作用力超过预定值,则所述摩擦件11与所述刹车件12之间将发生相对转动,从而避免外界冲击或作用力过大导致机器人30的关节32中的传动部件损坏的情况发生。
具体地,在一个实施例中,如图8所示,所述机器人30还包括多个机械臂31和多个关节32,多个机械臂31依次连接,相邻机械臂31之间通过所述关节32连接,所述关节32中设有所述关节驱动器20。
例如,该机器人30可以为六轴机器人或七轴机器人,则对应机器人30中可包括六个关节32或七个关节32,以及与所述关节32连接的机械臂31。
当所述机器人30在正常运转的过程中,所述电机22的转子221相对于定子222转动,输出端223将转动传递给相邻设置的机械臂31中的其中一个,驱动此机械臂31相对于相邻设置的另一机械臂31转动,完成相应动作。当运动到目标位置后,需要制动过程阻止电机22继续转动,使得所述机械臂31停止在目标位置。通过采用上述关节驱动器20,在保障所述机器人30运动的精度和准确性的情况下,可减少了摩擦件11与刹车件12之间的磨损。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种用于电机的刹车机构,其特征在于,包括:
摩擦件,用于与电机转子固定连接;
刹车件,抵接在所述摩擦件的一侧;
推力件,抵接在所述摩擦件的另一侧,用于为所述刹车件提供推力,所述推力件对所述刹车件的推力可调;以及
锁定机构,用于根据刹车指令阻止所述刹车件转动。
2.根据权利要求1所述的刹车机构,其特征在于,还包括固定件,所述摩擦件和所述刹车件均为环形结构,所述摩擦件与所述刹车件均套设在所述固定件上,所述摩擦件相对于所述固定件在周向上固定连接,所述刹车件相对于所述固定件在周向上可滑动。
3.根据权利要求2所述的刹车机构,其特征在于,还包括推力螺母,所述推力螺母套设在所述固定件上,所述推力螺母抵接在所述推力件上远离所述刹车件的一侧,所述固定件上与所述推力螺母对应的位置设有螺纹,所述螺纹与所述推力螺母匹配。
4.根据权利要求2所述的刹车机构,其特征在于,所述固定件上靠近所述摩擦件的一端设有固定盘,所述固定盘与所述固定件连接,所述固定盘的外径大于所述固定件的外径,所述摩擦件与所述固定盘固定连接。
5.根据权利要求4所述的刹车机构,其特征在于,所述固定盘上与所述摩擦件相对的侧面设有辅助槽,所述辅助槽用于放置粘胶,所述摩擦件与所述固定盘粘接。
6.根据权利要求2所述的刹车机构,其特征在于,所述摩擦件上与所述刹车件相对的侧面设有沿径向分布的凹槽,所述凹槽为多个,多个所述凹槽在所述摩擦件的周向上间隔分布。
7.根据权利要求2所述的刹车机构,其特征在于,还包括垫件,所述垫件套设在所述固定件上,所述垫件压紧在所述刹车件与所述推力件之间,所述垫件相对于所述固定件在周向上固定连接。
8.根据权利要求7所述的刹车机构,其特征在于,所述垫件为环形结构,所述垫件的内圈与所述固定件之间设有凹凸配合结构,用于阻止所述垫件相对于所述固定件在周向上转动。
9.根据权利要求8所述的刹车机构,其特征在于,所述固定件的外筒面设有限位槽,所述限位槽沿所述固定件的轴向设置,所述垫件的内圈设有限位凸起,所述限位凸起与所述限位槽匹配。
10.根据权利要求1所述的刹车机构,其特征在于,还包括垫件,所述垫件压紧在所述刹车件与所述推力件之间。
11.根据权利要求7至10任一项所述的刹车机构,其特征在于,所述垫件为POM垫片。
12.根据权利要求1至10任一项所述的刹车机构,其特征在于,所述推力件为环形的推力弹簧,所述推力弹簧的一侧与所述刹车件抵接,用于为所述刹车件提供推力。
13.根据权利要求1至10任一项所述的刹车机构,其特征在于,所述推力件为多个柱状的压缩弹簧,多个压缩弹簧在所述刹车件的周向上间隔分布,所述压缩弹簧的一端抵压在所述刹车件上,用于为所述刹车件提供推力。
14.根据权利要求1至10任一项所述的刹车机构,其特征在于,所述推力件包括第一电磁铁和第二电磁铁,所述第一电磁铁与所述刹车件抵接,所述第二电磁铁与所述第一电磁铁相对设置,当所述第一电磁铁与所述第二电磁铁均通电时,所述第一电磁铁与所述第二电磁铁之间产生互斥力,所述第一电磁铁和/或所述第二电磁铁的磁力大小可调节。
15.一种关节驱动器,其特征在于,包括电机和权利要求1至14任一项所述的刹车机构,所述摩擦件与所述电机的转子固定连接。
16.根据权利要求15所述的关节驱动器,其特征在于,所述锁定机构包括相互连接的撞针和驱动件,所述刹车件的外圈设有刹车齿,所述驱动件用于驱动所述撞针伸缩,使得所述撞针能够响应所述刹车指令伸出与所述刹车齿接触,从而阻止所述刹车件转动。
17.根据权利要求16所述的关节驱动器,其特征在于,所述撞针上靠近所述刹车件的一端为圆锥形。
18.根据权利要求16所述的关节驱动器,其特征在于,还包括电机盖,所述驱动件为电磁驱动件,所述电磁驱动件设置在所述电机盖的外侧,所述刹车机构设置在所述电机盖的内侧,所述电机盖上设有通孔,所述撞针穿过所述通孔与所述刹车件对应设置。
19.一种机器人,其特征在于,包括权利要求15至18任一项所述的关节驱动器。
20.根据权利要求19所述的机器人,其特征在于,还包括多个机械臂和多个关节,多个机械臂依次连接,相邻机械臂之间通过所述关节连接,所述关节中设有所述关节驱动器。
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