CN102594015B - 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机 - Google Patents

一种集成断电制动装置的z轴伺服电机 Download PDF

Info

Publication number
CN102594015B
CN102594015B CN 201210080223 CN201210080223A CN102594015B CN 102594015 B CN102594015 B CN 102594015B CN 201210080223 CN201210080223 CN 201210080223 CN 201210080223 A CN201210080223 A CN 201210080223A CN 102594015 B CN102594015 B CN 102594015B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wearing piece
axle
spindle motor
servomotor
brake device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201210080223
Other languages
English (en)
Other versions
CN102594015A (zh
Inventor
刘延杰
吴明月
荣伟彬
孙立宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN 201210080223 priority Critical patent/CN102594015B/zh
Publication of CN102594015A publication Critical patent/CN102594015A/zh
Priority to PCT/CN2012/083822 priority patent/WO2013139125A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102594015B publication Critical patent/CN102594015B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
    • H02K7/1021—Magnetically influenced friction brakes
    • H02K7/1023—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets

Abstract

一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，属于半导体芯片设备制造领域，为了解决现有Z轴伺服电机的制动装置响应不够迅速、制动力矩不够大的问题。它由Z轴伺服电机和断电制动装置组成，断电制动装置包括环形侧壁、固定磨擦片、间距定位套、牙嵌齿轮、牙嵌磨擦片、活动磨擦片、弹性装置和电磁铁线圈，环形侧壁固定在Z轴伺服电机的端盖上，电磁铁线圈套在Z轴伺服电机的Z轴电机轴外侧，活动磨擦片与Z轴伺服电机端盖之间设置有弹性装置，牙嵌磨擦片套在Z轴电机轴的外侧，牙嵌齿轮位于Z轴电机轴和牙嵌磨擦片之间，和牙嵌磨擦片滑动啮合连接，固定磨擦片套在Z轴电机轴外，与Z轴伺服电机端面间设有间距定位套。用于硅片传输机器人的Z轴驱动装置。

Description

一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机
技术领域
本发明属于半导体芯片设备制造领域，涉及一种硅片传输机器人的Z轴驱动装置，具体涉及一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机。
背景技术
硅片传输机器人的Z轴机构，安装有Z轴伺服电机作为动力源，并通过丝杠丝母机构将伺服电机的旋转运动转换为沿Z轴方向的直线运动。由于Z轴定义在与水平面相垂直的方向，与地球的重力方向相同，因此设备在工作时突遇停电，失去电机的动力支持，通过Z轴负载的上部机构的重力作用下，将沿Z轴丝杠导轨机构自行向下滑动，极有可能造成设备及传输硅片的损坏。因此，在硅片传输机器人的Z轴机构，通常都安装有专门的制动装置，在意外停电时迅速对电机轴或传动丝杠进行制动，防止发生设备事故。传统的制动装置的响应不够迅速，制动力矩不够大，并且可靠性不够高。
发明内容
本发明是为了解决现有Z轴伺服电机的制动装置响应不够迅速、制动力矩不够大的问题，提出的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机。
本发明的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，它由Z轴伺服电机和断电制动装置组成，所述断电制动装置固定在Z轴伺服电机的输出轴一侧的端面上，所述断电制动装置包括环形侧壁、固定磨擦片、间距定位套、牙嵌齿轮、牙嵌磨擦片、活动磨擦片、弹性装置和电磁铁线圈，所述环形侧壁固定在Z轴伺服电机的端盖上，并且环形侧壁与Z轴伺服电机的输出轴同轴；电磁铁线圈套在Z轴伺服电机的Z轴电机轴的外侧，并且与Z轴伺服电机的端盖固定连接，电磁铁线圈的内壁与Z轴电机轴之间留有间隙；活动磨擦片为圆环形，活动磨擦片套在Z轴电机轴的外侧，且与Z轴电机轴之间留有间隙，且位于电磁铁线圈上，活动磨擦片与Z轴伺服电机的端盖之间设置有弹性装置；牙嵌磨擦片为内侧壁带有齿的圆环形，牙嵌磨擦片套在Z轴电机轴的外侧，牙嵌磨擦片与活动磨擦片固定连接；牙嵌齿轮为外侧壁带有齿的圆环形，牙嵌齿轮位于Z轴电机轴和牙嵌磨擦片之间，且其内壁与Z轴电机轴固定连接，牙嵌齿轮和牙嵌磨擦片滑动啮合连接；固定磨擦片为圆环形，固定磨擦片套在Z轴电机轴外，且与Z轴电机轴之间留有间隙，固定磨擦片的外侧壁与环形侧壁的内侧壁间隙配合，固定磨擦片与Z轴伺服电机的端面之间设置有间距定位套，且固定磨擦片与Z轴伺服电机的端面固定连接，活动磨擦片能够在沿轴向运动，并且在弹性装置的弹性作用下，能够与固定磨擦片紧密接触。
本发明提出的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，在设备工作突遇意外停电时，可以有效的对旋转的Z轴电机进行制动，防止意外事故的发生，具有如下的优点：
1、响应迅速：本发明在设计过程中经过严谨的计算、科学的选材以及采用合理制造工艺，降低了电磁铁线圈的自感电动势，减小磁滞性能，使响应时间大为缩短。
2、制动力矩大：本发明利用伺服电机的上盖组合的内腔集成了断电制动装置，可以安装较大尺寸的电磁铁线圈及较大面积的磨擦片传递扭矩，制动力矩较大。
3、作用可靠：本发明结构简单，属纯机械电气结构，无需电子零件及程序软件，因此作用可靠性较高。
4、无需调整：零件的设计与制造决定了本发明的装配性能，因此在装配过程中无需调整，简化了装配程序。
附图说明
图1是本发明的三维安装示意图，图2是本发明的三维分解示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，它由Z轴伺服电机12和断电制动装置组成，所述断电制动装置固定在Z轴伺服电机12的输出轴一侧的端面上，所述断电制动装置包括环形侧壁11、固定磨擦片2、间距定位套3、牙嵌齿轮4、牙嵌磨擦片5、活动磨擦片6、弹性装置7和电磁铁线圈8，
所述环形侧壁11固定在Z轴伺服电机12的端盖上，并且环形侧壁11与Z轴伺服电机12的输出轴同轴；
电磁铁线圈8套在Z轴伺服电机12的Z轴电机轴10的外侧，并且与Z轴伺服电机12的端盖固定连接，电磁铁线圈8的内壁与Z轴电机轴10之间留有间隙；
活动磨擦片6为圆环形，活动磨擦片6套在Z轴电机轴10的外侧，且与Z轴电机轴10之间留有间隙，且位于电磁铁线圈8上，活动磨擦片6与Z轴伺服电机12的端盖之间设置有弹性装置7；
牙嵌磨擦片5为内侧壁带有齿的圆环形，牙嵌磨擦片5套在Z轴电机轴10的外侧，牙嵌磨擦片5与活动磨擦片6固定连接；
牙嵌齿轮4为外侧壁带有齿的圆环形，牙嵌齿轮4位于Z轴电机轴10和牙嵌磨擦片5之间，且其内壁与Z轴电机轴10固定连接，牙嵌齿轮4和牙嵌磨擦片5滑动啮合连接；
固定磨擦片2为圆环形，固定磨擦片2套在Z轴电机轴10外，且与Z轴电机轴10之间留有间隙，固定磨擦片2的外侧壁与环形侧壁11的内侧壁间隙配合，固定磨擦片2与Z轴伺服电机12的端面之间设置有间距定位套3，且固定磨擦片2与Z轴伺服电机12的端面固定连接，
活动磨擦片6能够在沿轴向运动，并且在弹性装置7的弹性作用下，能够与固定磨擦片2紧密接触。
具体实施方式二、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述弹性装置7采用弹簧实现。
具体实施方式三、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述弹性装置7采用一根弹簧实现，套在Z轴电机轴10上。
具体实施方式四、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述弹性装置7采用多根弹簧实现，多根弹簧以Z轴电机轴10为轴沿圆周方向均匀分布，Z轴电机轴10与Z轴伺服电机12的端面接触的位置设置有限位结构。
具体实施方式五、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述所述断电制动装置还包括平键9，牙嵌齿轮4通过平键9与Z轴电机轴10固定连接。
具体实施方式六、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述活动磨擦片6能够在沿轴向运动的距离为0.2～0.3mm。
具体实施方式七、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述间距定位套3采用多个圆柱实现，多根圆柱以Z轴电机轴10为轴心均匀分布，活动磨擦片6与每根圆柱对应的位置均设置有凹坑，所述凹坑与圆柱之间留有间隙。
具体实施方式八、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述断电制动装置还包括制动器紧固螺钉1，固定磨擦片2通过制动器紧固螺钉1与Z轴伺服电机12的端盖固定连接。
具体实施方式九、本实施方式与具体实施方式一的区别在于，本实施方式是对具体实施方式一的进一步限定，所述固定磨擦片2和活动磨擦片6的内径均大于牙嵌齿轮4的外径。
工作原理为：当Z轴伺服电机正常工作时，固定在环形侧壁11内腔的电磁铁线圈8处于通电状态，产生的电磁力将活动磨擦片6吸合至电磁铁线圈8上，使活动磨擦片6与牙嵌磨擦片5下分离、牙嵌磨擦片5与固定磨擦片2分离，使随伺服电机轴同步运转的牙嵌齿轮4带动牙嵌磨擦片5在各磨擦片间空转，不能传递扭矩；当突然发生断电事故时，固定在环形侧壁11内腔的电磁铁线圈8同步断电，不再产生电磁力，活动磨擦片6在其下端面安装的弹性装置7的弹性力作用下，沿伺服电机轴线方向向上运动；使得活动磨擦片6与牙嵌磨擦片5紧密贴合、牙嵌磨擦片5与固定磨擦片2紧密贴合，即：活动磨擦片6和固定磨擦片2将牙嵌磨擦片5夹紧，而该牙嵌磨擦片5与牙嵌齿轮4啮合，所述牙嵌齿轮4随伺服电机轴同步运转，牙嵌齿轮4带动牙嵌磨擦片5通过各磨擦片传递扭矩，最终将扭矩传递到与机壳固定的环形侧壁11上，从而完成对作旋转运动的Z轴电机轴10的制动过程。

Claims (9)

1.一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，它由Z轴伺服电机(12)和断电制动装置组成，所述断电制动装置固定在Z轴伺服电机(12)的输出轴一侧的端面上，其特征在于：所述断电制动装置包括环形侧壁(11)、固定磨擦片(2)、间距定位套(3)、牙嵌齿轮(4)、牙嵌磨擦片(5)、活动磨擦片(6)、弹性装置(7)和电磁铁线圈(8)，
所述环形侧壁(11)固定在Z轴伺服电机(12)的端盖上，并且环形侧壁(11)与Z轴伺服电机(12)的输出轴同轴；
电磁铁线圈(8)套在Z轴伺服电机(12)的Z轴电机轴(10)的外侧，并且与Z轴伺服电机(12)的端盖固定连接，电磁铁线圈(8)的内壁与Z轴电机轴(10)之间留有间隙；
活动磨擦片(6)为圆环形，活动磨擦片(6)套在Z轴电机轴(10)的外侧，且与Z轴电机轴(10)之间留有间隙，且位于电磁铁线圈(8)上，活动磨擦片(6)与Z轴伺服电机(12)的端盖之间设置有弹性装置(7)；
牙嵌磨擦片(5)为内侧壁带有齿的圆环形，牙嵌磨擦片(5)套在Z轴电机轴(10)的外侧，牙嵌磨擦片(5)与活动磨擦片(6)固定连接；
牙嵌齿轮(4)为外侧壁带有齿的圆环形，牙嵌齿轮(4)位于Z轴电机轴(10)和牙嵌磨擦片(5)之间，且其内壁与Z轴电机轴(10)固定连接，牙嵌齿轮(4)和牙嵌磨擦片(5)滑动啮合连接；
固定磨擦片(2)为圆环形，固定磨擦片(2)套在Z轴电机轴(10)外，且与Z轴电机轴(10)之间留有间隙，固定磨擦片(2)的外侧壁与环形侧壁(11)的内侧壁间隙配合，固定磨擦片(2)与Z轴伺服电机(12)的端面之间设置有间距定位套(3)，且固定磨擦片(2)与Z轴伺服电机(12)的端面固定连接，
活动磨擦片(6)能够在沿轴向运动，并且在弹性装置(7)的弹性作用下，能够与固定磨擦片(2)紧密接触。
2.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：弹性装置(7)采用弹簧实现。
3.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：弹性装置(7)采用一根弹簧实现，套在Z轴电机轴(10)上。
4.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：弹性装置(7)采用多根弹簧实现，多根弹簧以Z轴电机轴(10)为轴沿圆周方向均匀分布，Z轴电机轴(10)与Z轴伺服电机(12)的端面接触的位置设置有限位结构。
5.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：所述断电制动装置还包括平键(9)，牙嵌齿轮(4)通过平键(9)与Z轴电机轴(10)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：活动磨擦片(6)能够在沿轴向运动的距离为0.2～0.3mm。
7.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：间距定位套(3)采用多个圆柱实现，多根圆柱以Z轴电机轴(10)为轴心均匀分布，活动磨擦片(6)与每根圆柱对应的位置均设置有凹坑，所述凹坑与圆柱之间留有间隙。
8.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：所述断电制动装置还包括制动器紧固螺钉(1)，固定磨擦片(2)通过制动器紧固螺钉(1)与Z轴伺服电机(12)的端盖固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种集成断电制动装置的Z轴伺服电机，其特征在于：所述固定磨擦片(2)和活动磨擦片(6)的内径均大于牙嵌齿轮(4)的外径。
CN 201210080223 2012-03-23 2012-03-23 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机 Expired - Fee Related CN102594015B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210080223 CN102594015B (zh) 2012-03-23 2012-03-23 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机
PCT/CN2012/083822 WO2013139125A1 (zh) 2012-03-23 2012-10-31 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210080223 CN102594015B (zh) 2012-03-23 2012-03-23 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102594015A CN102594015A (zh) 2012-07-18
CN102594015B true CN102594015B (zh) 2013-07-03

Family

ID=46482323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201210080223 Expired - Fee Related CN102594015B (zh) 2012-03-23 2012-03-23 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102594015B (zh)
WO (1) WO2013139125A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102594015B (zh) * 2012-03-23 2013-07-03 哈尔滨工业大学 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机
CN110957851B (zh) * 2020-01-03 2020-08-21 双峰县湘友电机制造有限公司 一种紧急断电制动电机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5437351A (en) * 1993-12-23 1995-08-01 Rexnord Corporation Friction disk brake mechanism for electric motor
CN2870281Y (zh) * 2006-01-12 2007-02-14 翁雪峰 一种高效直流伺服电机
CN201118354Y (zh) * 2007-10-12 2008-09-17 徐州格卢电子有限公司 牙嵌制动器
CN101699756A (zh) * 2009-10-28 2010-04-28 上海电器科学研究所（集团）有限公司 一种电机用制动件

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200247643Y1 (ko) * 2001-06-25 2001-10-31 오운영 클러치 브레이크 모터
CN102157417B (zh) * 2011-03-16 2013-07-10 哈尔滨工业大学 一种硅片传输机器人
CN102176423B (zh) * 2011-03-16 2012-12-19 哈尔滨工业大学 硅片传输机器人z轴双重限位机构
CN102161199B (zh) * 2011-03-16 2012-09-19 哈尔滨工业大学 一种用于硅片传输机器人的w轴同轴传动机构
CN102290360B (zh) * 2011-03-16 2013-09-25 哈尔滨工业大学 一种t轴旋转限位结构
CN102126208B (zh) * 2011-03-16 2012-09-19 哈尔滨工业大学 一种并联型r轴扩展机械臂
CN102594015B (zh) * 2012-03-23 2013-07-03 哈尔滨工业大学 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5437351A (en) * 1993-12-23 1995-08-01 Rexnord Corporation Friction disk brake mechanism for electric motor
CN2870281Y (zh) * 2006-01-12 2007-02-14 翁雪峰 一种高效直流伺服电机
CN201118354Y (zh) * 2007-10-12 2008-09-17 徐州格卢电子有限公司 牙嵌制动器
CN101699756A (zh) * 2009-10-28 2010-04-28 上海电器科学研究所（集团）有限公司 一种电机用制动件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013139125A1 (zh) 2013-09-26
CN102594015A (zh) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203086290U (zh) 直流管状电机的刹车装置
CN102594015B (zh) 一种集成断电制动装置的z轴伺服电机
CN103112796B (zh) 内置斜面增力机构的电磁铁
CN107086721B (zh) 一种机器人关节用爪式制动器
CN105751237A (zh) 一种用于带齿轮传动机构的机器人关节的制动装置
CN201608585U (zh) 电磁制动变频调速三相异步电动机
CN211449460U (zh) 一种双向混合驱动型自检测电机制动器及其电机
CN109149870B (zh) 一种伺服电机制动器和伺服电机
CN104534041B (zh) 一种双余度直驱型滚柱丝杠副的电动执行装置
CN103996487B (zh) 外衔铁式高精度定位电磁铁
CN105869933A (zh) 马达式高压直流继电器
CN103259450B (zh) 直线超声电机定子夹持定位及预压力施加装置
CN202091401U (zh) 一种牙嵌式的电磁离合器
CN103490584A (zh) 一种直线电机抱闸装置
CN203278583U (zh) 机床主轴交流永磁同步电动机
CN107425635A (zh) 一体式刹车电机
CN203491872U (zh) 直线步进马达
CN203504383U (zh) 一种直线电机抱闸装置
CN206962587U (zh) 一体式刹车电机
CN203125228U (zh) 一种拨叉式精密柔性连接驱动机构
CN102176423A (zh) 硅片传输机器人z轴双重限位机构
CN201435648Y (zh) 气动制动电动机
CN204878468U (zh) 失电制动器
CN201575094U (zh) 一种电磁制动器的导向装置
CN104253520B (zh) 一种鼠笼式圆筒型直线电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130703

Termination date: 20140323