CN107516968A - 一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，属于机器人技术领域，包括电机外壳及柔性电机刹车机构，所述柔性电机刹车机构包括多指刹车头、刹车控制继电器、刹车头挡柱和波形弹簧，所述刹车头挡柱设置在所述刹车控制继电器的下方，所述多指刹车头通过所述挡板、所述波形弹簧和所述卡簧进行固定，由所述刹车控制继电器推动所述刹车头挡柱上下运动，切换所述柔性电机刹车机构为刹车工作状态或刹车释放状态。本发明刹车结构简单，成本低，不需要大幅度改变电机的尺寸，通过两级刹车距离充分提供刹车柔性机制，刹车控制简单，仅需控制继电器通断电即可实现刹车和释放的目的。

Description

一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构
技术领域
本发明涉及一种电机刹车机构，特别是涉及一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，属于机器人技术领域。
背景技术
目前，传统的电机刹车机构主要包括电磁抱闸、能耗制动、反接制动；电磁抱闸刹车机构：通电时，电磁力使抱闸装置分开，电机可以转动，停电时，由于内部失去磁力，弹簧使抱闸装置合上，电机停转，这种刹车机构会增大电动机尺寸，刹车过程会产生热量，长时间应用后磨损增大，需要更换零部件机构；能耗制动刹车机构：在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动的目的；反接制动刹车机构：在电动机切断正常运转电源的同时改变电动机定子绕组的电源相序，使之有反转趋势而产生较大的制动力矩的方法；反接制动的实质，使电动机欲反转而制动，因此当电动机的转速接近零时，应立即切断反接转制动电源，否则电动机会反转，能耗制动和反接制动均需要精确的控制，否则刹车不能产生良好的停转目的。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，具有柔性、结构简单、易于控制的特点，避免造成刚性急停产生大量热量和零部件磨损，减小电动机尺寸。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，包括电机外壳及设置在所述电机外壳内的柔性电机刹车机构，所述柔性电机刹车机构包括多指刹车头、刹车控制继电器、刹车头挡柱和波形弹簧，所述刹车控制继电器固定在电机外壳上，所述刹车头挡柱设置在所述刹车控制继电器的下方，所述多指刹车头的下方设有挡板，所述多指刹车头的上方设有卡簧，所述多指刹车头通过所述挡板、所述波形弹簧和所述卡簧进行固定，由所述刹车控制继电器推动所述刹车头挡柱上下运动，切换所述柔性电机刹车机构为刹车工作状态或刹车释放状态。
优选的方案是，所述电机外壳内设有电机，所述电机与电机输出轴连接，所述多指刹车头、所述挡板和所述波形弹簧均套设在所述电机输出轴上，所述多指刹车头跟随所述电机输出轴转动。
在上述任一方案中优选的是，所述多指刹车头设置在所述挡板与所述波形弹簧之间，所述波形弹簧设置在所述多指刹车头与所述卡簧之间。
在上述任一方案中优选的是，所述多指刹车头通过所述挡板、所述波形弹簧和所述卡簧进行轴向挤压固定。
在上述任一方案中优选的是，所述多指刹车头通过所述挡板、所述波形弹簧和所述卡簧进行轴向柔性固定。
在上述任一方案中优选的是，所述刹车控制继电器上设有连接件，所述刹车控制继电器通过所述连接件固定在所述电机外壳上。
在上述任一方案中优选的是，所述刹车控制继电器的底部设有轴体，所述刹车控制继电器通过所述轴体将所述刹车头挡柱推向底端，此时，所述多指刹车头转过所述轴体，实现电机正常转动。
在上述任一方案中优选的是，所述刹车头挡柱的顶部设置有与所述轴体配合的凹槽，所述凹槽用于限制所述轴体的偏向。
在上述任一方案中优选的是，所述刹车头挡柱的下端设有弹簧，当所述刹车控制继电器收缩所述轴体时，置于所述刹车头挡柱下方的所述弹簧将所述刹车头挡柱推向顶端。
在上述任一方案中优选的是，所述多指刹车头由一环状的多指刹车头本体及均匀设置在所述多指刹车头本体上的指尖组成，当所述刹车头挡柱下方的所述弹簧将所述刹车头挡柱推向顶端时，所述多指刹车头被限定在两个所述指尖之间，为电机停止留下停机距离。
本发明的有益技术效果：按照本发明的与人共融机器人用柔性电机刹车机构，本发明提供的与人共融机器人用柔性电机刹车机构，刹车结构简单，成本低，刹车仅需少量的机构即可达成目的，不需要大幅度改变电机的尺寸；刹车结构针对柔性与人共融机器人的应用场景，通过两级刹车距离充分提供刹车柔性机制；刹车控制简单，仅需控制继电器通断电即可实现刹车和释放的目的。
附图说明
图1为按照本发明的与人共融机器人用柔性电机刹车机构的一优选实施例的整体结构示意图；
图2为按照本发明的与人共融机器人用柔性电机刹车机构的一优选实施例的刹车控制继电器结构示意图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例；
图3为按照本发明的与人共融机器人用柔性电机刹车机构的一优选实施例的刹车头挡柱结构示意图，该实施例可以是与图1或图2相同的实施例，也可以是与图1或图2不同的实施例；
图4为按照本发明的与人共融机器人用柔性电机刹车机构的一优选实施例的多指刹车头结构示意图，该实施例可以是与图1或图2或图3相同的实施例，也可以是与图1或图2或图3不同的实施例；
图5为按照本发明的与人共融机器人用柔性电机刹车机构的一优选实施例的波形弹簧结构示意图，该实施例可以是与图1或图2或图3或图4相同的实施例，也可以是与图1或图2或图3或图4不同的实施例。
图中：1-多指刹车头，2-刹车控制继电器，3-刹车头挡柱，4-波形弹簧，5-挡板，6-卡簧，7-电机外壳，8-电机输出轴，9-指尖，11-多指刹车头本体，21-连接件，22-轴体，31-凹槽。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图5所示，本实施例提供的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，包括电机外壳7及设置在所述电机外壳7内的柔性电机刹车机构，所述柔性电机刹车机构包括多指刹车头1、刹车控制继电器2、刹车头挡柱3和波形弹簧4，所述刹车控制继电器2固定在电机外壳7上，所述刹车头挡柱3设置在所述刹车控制继电器2的下方，所述多指刹车头1的下方设有挡板5，所述多指刹车头1的上方设有卡簧6，所述多指刹车头1通过所述挡板5、所述波形弹簧4和所述卡簧6进行固定，由所述刹车控制继电器2推动所述刹车头挡柱3上下运动，切换所述柔性电机刹车机构为刹车工作状态或刹车释放状态。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述电机外壳7内设有电机，所述电机与电机输出轴8连接，所述多指刹车头1、所述挡板5和所述波形弹簧4均套设在所述电机输出轴8上，所述多指刹车头1跟随所述电机输出轴8转动；所述多指刹车头1设置在所述挡板5与所述波形弹簧4之间，所述波形弹簧4设置在所述多指刹车头1与所述卡簧6之间。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述多指刹车头1通过所述挡板5、所述波形弹簧4和所述卡簧6进行轴向挤压固定；所述多指刹车头1通过所述挡板5、所述波形弹簧4和所述卡簧6进行轴向柔性固定。
进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述刹车控制继电器2上设有连接件21，所述刹车控制继电器2通过所述连接件21固定在所述电机外壳7上；所述刹车控制继电器2的底部设有轴体22，所述刹车控制继电器2通过所述轴体22将所述刹车头挡柱3推向底端，此时，所述多指刹车头1转过所述轴体22，实现电机正常转动。
进一步的，在本实施例中，如图3所示，所述刹车头挡柱3的顶部设置有与所述轴体22配合的凹槽31，所述凹槽31用于限制所述轴体22的偏向；所述刹车头挡柱3的下端设有弹簧，当所述刹车控制继电器2收缩所述轴体22时，置于所述刹车头挡柱3下方的所述弹簧将所述刹车头挡柱3推向顶端。
进一步的，在本实施例中，如图4所示，所述多指刹车头1由一环状的多指刹车头本体11及均匀设置在所述多指刹车头本体11上的指尖9组成，当所述刹车头挡柱3下方的所述弹簧将所述刹车头挡柱3推向顶端时，所述多指刹车头1被限定在两个所述指尖9之间，为电机停止留下停机距离。
进一步的，在本实施例中，刹车控制继电器2释放，置于刹车头挡柱3下方的弹簧将刹车头挡柱3推向顶端，多指刹车头1被限定在两个指尖9范围内，为电机停止留下停机距离。所述多指刹车头1通过所述挡板5、所述波形弹簧4和所述卡簧6进行轴向柔性固定。当停转减速扭矩超过一定值，超过波形弹簧4对多指刹车头1挤压摩擦力，会使多指刹车头1相对于下方的挡板5与挤压的波形弹簧4和卡簧6相对运动。采用这种设计机制为电机停机提供了另外一段缓冲距离。提升刹车装置的柔性。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的与人共融机器人用柔性电机刹车机构，本实施例提供的与人共融机器人用柔性电机刹车机构，刹车结构简单，成本低，刹车仅需少量的机构即可达成目的，不需要大幅度改变电机的尺寸；刹车结构针对柔性与人共融机器人的应用场景，通过两级刹车距离充分提供刹车柔性机制；刹车控制简单，仅需控制继电器通断电即可实现刹车和释放的目的。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，包括电机外壳(7)及设置在所述电机外壳(7)内的柔性电机刹车机构，其特征在于：所述柔性电机刹车机构包括多指刹车头(1)、刹车控制继电器(2)、刹车头挡柱(3)和波形弹簧(4)，所述刹车控制继电器(2)固定在电机外壳(7)上，所述刹车头挡柱(3)设置在所述刹车控制继电器(2)的下方，所述多指刹车头(1)的下方设有挡板(5)，所述多指刹车头(1)的上方设有卡簧(6)，所述多指刹车头(1)通过所述挡板(5)、所述波形弹簧(4)和所述卡簧(6)进行固定，由所述刹车控制继电器(2)推动所述刹车头挡柱(3)上下运动，切换所述柔性电机刹车机构为刹车工作状态或刹车释放状态。
2.根据权利要求1所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述电机外壳(7)内设有电机，所述电机与电机输出轴(8)连接，所述多指刹车头(1)、所述挡板(5)和所述波形弹簧(4)均套设在所述电机输出轴(8)上，所述多指刹车头(1)跟随所述电机输出轴(8)转动。
3.根据权利要求2所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述多指刹车头(1)设置在所述挡板(5)与所述波形弹簧(4)之间，所述波形弹簧(4)设置在所述多指刹车头(1)与所述卡簧(6)之间。
4.根据权利要求2所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述多指刹车头(1)通过所述挡板(5)、所述波形弹簧(4)和所述卡簧(6)进行轴向挤压固定。
5.根据权利要求2所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述多指刹车头(1)通过所述挡板(5)、所述波形弹簧(4)和所述卡簧(6)进行轴向柔性固定。
6.根据权利要求1所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述刹车控制继电器(2)上设有连接件(21)，所述刹车控制继电器(2)通过所述连接件(21)固定在所述电机外壳(7)上。
7.根据权利要求6所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述刹车控制继电器(2)的底部设有轴体(22)，所述刹车控制继电器(2)通过所述轴体(22)将所述刹车头挡柱(3)推向底端，此时，所述多指刹车头(1)转过所述轴体(22)，实现电机正常转动。
8.根据权利要求7所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述刹车头挡柱(3)的顶部设置有与所述轴体(22)配合的凹槽(31)，所述凹槽(31)用于限制所述轴体(22)的偏向。
9.根据权利要求8所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述刹车头挡柱(3)的下端设有弹簧，当所述刹车控制继电器(2)收缩所述轴体(22)时，置于所述刹车头挡柱(3)下方的所述弹簧将所述刹车头挡柱(3)推向顶端。
10.根据权利要求9所述的一种与人共融机器人用柔性电机刹车机构，其特征在于：所述多指刹车头(1)由一环状的多指刹车头本体(11)及均匀设置在所述多指刹车头本体(11)上的指尖(9)组成，当所述刹车头挡柱(3)下方的所述弹簧将所述刹车头挡柱(3)推向顶端时，所述多指刹车头(1)被限定在两个所述指尖(9)之间，为电机停止留下停机距离。
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