CN108189078A - 一种关节式刹车固定装置和具有该装置的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种关节式刹车固定装置，包括：中空式的关节基体，减速器，中空式的电机，减速部件，以及弹性部件；其中，所述电机与减速部件之间还设置有用于对减速部件产生电磁吸附力的电磁驱动装置，用于与弹性部件构成装置内的平衡系统，所述反馈腔体内在减速部件的外端部还设置有卡接部，所述减速部件在弹性部件的驱动下能与卡接部形成抵接；本发明通过设置可以用来判断工作状态的平衡系统，利用弹性部件和电磁驱动装置，能在失电及其它意外情况下停车时，刹车固定系统避免出现意外情况；通过设置中空式部件来相互配合，保证了装置整体在轴向上的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体的说是一种关节式刹车固定装置和具有 该装置的机器人。
背景技术
关节式机器人在社会的使用渐渐增多，给人们带来了方便，而协作式的关 节机器人逐渐普及在生活中，不在是围着栏栅的方式，那么机器人在有负载的 情况下，移动的安全性更是首要考虑的问题。
故针对上述技术中存在的缺点及局限性，本发明提出了一种在失电及其它 意外情况下停车时的刹车固定装置和具有该装置的机器人，避免出现意外情况。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种在失电及其它意外 情况下停车时的刹车固定装置和具有该装置的机器人，避免出现意外情况。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种关节式刹车固定装置，包括：
中空式的关节基体，所述关节基体内设置有限位部，所述限位部的中部还 设置有固定孔，所述限位部将关节基体内腔分为输出腔体和反馈腔体，所述反 馈腔体为截面具有阶梯变化的腔体；
减速器，所述减速器的一端为用于输出的法兰，另一端为用于反馈的反馈 轴，所述法兰设置在关节基体的输出腔体内，所述反馈轴从输出腔体伸入至反 馈腔体内；
中空式的电机，设置于关节基体内的反馈腔体中并由反馈腔体里的靠近限 位部的阶梯进行固定，所述电机套接在反馈轴上，用来提供减速器转动的驱动 力；
减速部件，由磁性材料制成，设置于反馈轴的外端部，用于调节反馈轴在 不同负载作用下的姿态；以及
弹性部件，设置于反馈轴和减速部件之间并分别与反馈轴、减速部件对应 的端面抵接，用于调节减速部件的在不同负载作用下的姿态；
其中，所述电机与减速部件之间还设置有用于对减速部件产生电磁吸附力 的电磁驱动装置，用于与弹性部件构成装置内的平衡系统，所述反馈腔体内在 减速部件的外端部还设置有卡接部，所述减速部件在弹性部件的驱动下能与卡 接部形成抵接。
作为优选，所述反馈腔体内沿限位部方向设置有第一阶梯和第二阶梯，所 述第一阶梯形成的限位端用于对减速部件进行限位，所述第二阶梯形成的限位 端用于对电机进行限位。
作为优选，所述电机通过定子外圆面与反馈腔体内对应的内圆表面粘合固 定。
作为优选，所述减速器为一体化成型。
作为优选，所述反馈轴上设置有阶梯部，所述阶梯部与弹性部件的对应端 面形成抵接。
作为优选，所述弹性部件为弹簧，所述弹簧套设在反馈轴上。
作为优选，所述减速部件通过胀紧套安装在反馈轴上。
作为优选，所述减速部件的一端为带锯齿的中空圆台，所述中空圆台的外 圆端面设置有与锯齿一一对应的伸出式凸台，所述卡接部为凹槽，所述凸台与 凹槽实配，所述减速部件在与锯齿同侧的端面中部还设置有中空的第一凸出台 和第二凸出台，所述第二凸出台套设在第一凸出台外，所述第二凸出台内壁与 第一凸出台外壁之间形成环形腔体，所述环形腔体内容纳有弹性部件的一端。
作为优选，所述电磁驱动装置为常闭式电磁铁。
一种机器人，包括上述所述的关节式刹车固定装置。
与现有技术相比，本发明的有益之处为：
本发明通过设置可以用来判断工作状态的平衡系统，利用弹性部件和电磁 驱动装置，能在失电及其它意外情况下停车时，刹车固定系统避免出现意外情 况；通过设置中空式部件来相互配合，保证了装置整体在轴向上的一致性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的仰视图；
图3为图2中A-A向的剖视结构示意图；
图4为本发明中减速部件4的结构示意图；
图5为本发明中减速部件4的另一方向的结构示意图；
图6为图5的俯视结构示意图；
图7为图6中B-B向的剖视结构示意图；
图8为本发明中减速器2的结构示意图；
图9为图8的仰视图；
图10为图9中C-C向的剖视结构示意图；
图11为本发明中关节基体1的主视剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1至图11，一种关节式刹车固定装置，包括：
中空式的关节基体1，所述关节基体1内设置有限位部1-1，所述限位部1-1 的中部还设置有固定孔1-2，所述限位部1-1将关节基体1内腔分为输出腔体1-3 和反馈腔体1-4，所述反馈腔体1-4为截面具有阶梯变化的腔体；
减速器2，所述减速器2的一端为用于输出的法兰2-1，另一端为用于反馈 的反馈轴2-2，所述法兰2-1设置在关节基体1的输出腔体1-3内，所述反馈轴 2-2从输出腔体1-3伸入至反馈腔体1-4内；
中空式的电机3，设置于关节基体1内的反馈腔体1-4中并由反馈腔体1-4 里的靠近限位部1-1的阶梯进行固定，所述电机3套接在反馈轴2-2上，用来提 供减速器2转动的驱动力；
减速部件4，由磁性材料制成，设置于反馈轴2-2的外端部，用于调节反馈 轴2-2在不同负载作用下的姿态；以及
弹性部件5，设置于反馈轴2-2和减速部件4之间并分别与反馈轴2-2、减 速部件4对应的端面抵接，用于调节减速部件4的在不同负载作用下的姿态；
其中，所述电机3与减速部件4之间还设置有用于对减速部件4产生电磁 吸附力的电磁驱动装置(图中未画出)，用于与弹性部件5构成装置内的平衡 系统，所述反馈腔体1-4内在减速部件4的外端部还设置有卡接部1-5，所述减 速部件4在弹性部件5的驱动下能与卡接部1-5形成抵接。
本发明的一个优选实施例中，所述反馈腔体1-4内沿限位部1-1方向设置有 第一阶梯1-4-1和第二阶梯1-4-2，所述第一阶梯1-4-1形成的限位端用于对减速 部件4进行限位，所述第二阶梯1-4-2形成的限位端用于对电机3进行限位。
本发明的一个优选实施例中，所述电机3通过定子外圆面与反馈腔体1-4 内对应的内圆表面粘合固定。
本发明的一个优选实施例中，所述减速器2为一体化成型。
本发明的一个优选实施例中，所述反馈轴2-2上设置有阶梯部2-2-1，所述 阶梯部2-2-1与弹性部件5的对应端面形成抵接。
本发明的一个优选实施例中，所述弹性部件5为弹簧，所述弹簧套设在反 馈轴2-2上。
本发明的一个优选实施例中，所述减速部件4通过胀紧套安装在反馈轴2-2 上。
本发明的一个优选实施例中，所述减速部件4的一端为带锯齿4-1的中空圆 台，所述中空圆台的外圆端面设置有与锯齿4-1一一对应的伸出式凸台4-2，所 述卡接部1-5为凹槽，所述凸台4-2与凹槽实配，所述减速部件4在与锯齿4-1 同侧的端面中部还设置有中空的第一凸出台4-3和第二凸出台4-4，所述第二凸 出台4-4套设在第一凸出台4-3外，所述第二凸出台4-4内壁与第一凸出台4-3 外壁之间形成环形腔体4-5，所述环形腔体4-5内容纳有弹性部件5的一端。
具体实施时，所述锯齿4-1可以为梯形结构，沿中空圆台的中心均布设置， 优选的可以设置为八个，在凸台4-2磨损时，结合第一阶梯1-4-1，可以起到双 重加固防护的作用，第一凸出台4-3和第二凸出台4-4形成的止口还适用于不同 反馈轴2-2的使用，适用于多种工况。
本发明的一个优选实施例中，所述电磁驱动装置为常闭式电磁铁，可以设 置在关节基体1的内腔壁内，也可以套设在反馈轴2-2的外部。
在上述技术方案中，所述电磁驱动装置还可以为设置在对应位置处的线圈， 线圈套设在反馈轴2-2上，当线圈通电时，使反馈轴2-2磁化，产生电磁力，以 此来吸附住减速部件4。
一种机器人，包括上述所述的关节式刹车固定装置。
本装置在使用时，电磁驱动装置工作时，没有外加力，减速部件4不工作， 当所述关节基体1在接收到停止转动或断电的反馈时，电磁驱动装置失电，失 去磁吸力，弹性部件5工作，在弹力作用下，将减速部件4延轴向推动，并使 减速部件4的伸出式凸台4-2滑入关节基体1上的对应凹槽中，阻止减速部件4 转动，进而阻止固定减速部件4的减速器2进行转动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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 (10)
1.一种关节式刹车固定装置，其特征在于，包括：
中空式的关节基体，所述关节基体内设置有限位部，所述限位部的中部还设置有固定孔，所述限位部将关节基体内腔分为输出腔体和反馈腔体，所述反馈腔体为截面具有阶梯变化的腔体；
减速器，所述减速器的一端为用于输出的法兰，另一端为用于反馈的反馈轴，所述法兰设置在关节基体的输出腔体内，所述反馈轴从输出腔体伸入至反馈腔体内；
中空式的电机，设置于关节基体内的反馈腔体中并由反馈腔体里的靠近限位部的阶梯进行固定，所述电机套接在反馈轴上，用来提供减速器转动的驱动力；
减速部件，由磁性材料制成，设置于反馈轴的外端部，用于调节反馈轴在不同负载作用下的姿态；以及
弹性部件，设置于反馈轴和减速部件之间并分别与反馈轴、减速部件对应的端面抵接，用于调节减速部件的在不同负载作用下的姿态；
其中，所述电机与减速部件之间还设置有用于对减速部件产生电磁吸附力的电磁驱动装置，用于与弹性部件构成装置内的平衡系统，所述反馈腔体内在减速部件的外端部还设置有卡接部，所述减速部件在弹性部件的驱动下能与卡接部形成抵接。
2.根据权利要求1所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述反馈腔体内沿限位部方向设置有第一阶梯和第二阶梯，所述第一阶梯形成的限位端用于对减速部件进行限位，所述第二阶梯形成的限位端用于对电机进行限位。
3.根据权利要求2所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述电机通过定子外圆面与反馈腔体内对应的内圆表面粘合固定。
4.根据权利要求1所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述减速器为一体化成型。
5.根据权利要求1所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述反馈轴上设置有阶梯部，所述阶梯部与弹性部件的对应端面形成抵接。
6.根据权利要求1所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述弹性部件为弹簧，所述弹簧套设在反馈轴上。
7.根据权利要求1所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述减速部件通过胀紧套安装在反馈轴上。
8.根据权利要求1所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述减速部件的一端为带锯齿的中空圆台，所述中空圆台的外圆端面设置有与锯齿一一对应的伸出式凸台，所述卡接部为凹槽，所述凸台与凹槽实配，所述减速部件在与锯齿同侧的端面中部还设置有中空的第一凸出台和第二凸出台，所述第二凸出台套设在第一凸出台外，所述第二凸出台内壁与第一凸出台外壁之间形成环形腔体，所述环形腔体内容纳有弹性部件的一端。
9.根据权利要求1所述的一种关节式刹车固定装置，其特征在于：所述电磁驱动装置为常闭式电磁铁。
10.一种机器人，其特征在于：包括上述任意一项权利要求所述的关节式刹车固定装置。
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