CN210629263U - 带刹车的双自由度线性模组执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械传动设备技术领域，具体涉及带刹车的双自由度线性模组执行机构，其包括滚珠花键，滚珠花键上设有一第一电机，第一电机的转子连接滚珠花键后驱动滚珠花键进行直线往复运动；滚珠花键上设有一制动组件，制动组件连接第一电机；制动组件包括一摩擦单元，摩擦单元在失电时的位置与第一电机的转子的一侧表面贴合。由于采用上述技术方案，本实用新型实现了断电时的执行器刹车效果，确保在执行器上存在负荷时的安全性。

Description

带刹车的双自由度线性模组执行机构

技术领域

本实用新型涉及机械传动设备技术领域，具体涉及一种带刹车的双自由度线性模组执行机构。

背景技术

线性驱动结构中的执行机构通常采用直线导轨或者滚珠丝杠实现沿着轴向的直线往复运动。由于执行机构的主要运用是沿着直线导轨或者滚珠丝杠的长度方向(Z轴)的运动，因此当产品遇到断电情况时，如果直线导轨的一端或者滚珠丝杠的末端挂有负载，比如悬挂了一定重量的工件，则此时由于失电后抱闸效果丢失，工件的重量将成为执行机构的非电驱动动力，驱使执行机构运动，此时，如果Z轴方向为竖直或者倾斜一定角度的非水平方向，则可能使工件顺着执行机构的长度方向逐渐加速下滑而坠落，在下滑过程中，极容易撞击其他工件造成工件损伤，也会因为速度逐渐加快而造成执行机构器件本体损伤。

基于上述原因，有必要开发一种失电后防止负荷物滑动的执行机构来满足市场的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种带刹车的双自由度线性模组执行机构，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

带刹车的双自由度线性模组执行机构，包括滚珠花键，其中，滚珠花键上设有一第一电机，所述第一电机的转子连接所述滚珠花键后驱动滚珠花键进行直线往复运动；

所述滚珠花键上设有一制动组件，所述制动组件连接所述第一电机后对所述第一电机的转子进行刹车或者释放刹车；

所述制动组件包括一摩擦单元，所述摩擦单元在失电时的位置与所述第一电机的转子的一侧表面贴合，从而使其在执行器断电后，可通过摩擦单元与第一电机的转子之间的摩擦力实现第一电机的抱闸效果。

所述制动组件包括制动器罩壳、气动活塞、复位弹簧，所述摩擦单元包括一主动摩擦单元，所述制动器罩壳罩设在所述滚珠花键外，所述气动活塞将所述制动器罩壳内的制动器内腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室连通第一电机的外壳内腔，所述第一电机的转子设置于所述第一电机的外壳内腔中，所述主动摩擦单元设置于所述第一腔室内，且所述主动摩擦单元通过一连杆连接所述气动活塞；

所述复位弹簧设置于所述第二腔室内。

优选的，所述制动器罩壳的一端连接所述第一电机的外壳、另一端连接前端盖后，将位于所述第一电机和所述前端盖之间的空间封闭，从而将主动摩擦单元、复位弹簧和气动活塞均封闭其中，避免灰尘等掉入其中，影响弹簧或者活塞的工作。

所述制动器罩壳上设有一压缩空气出入口，所述压缩空气出入口连通所述制动器内腔的第一腔室。

本实用新型工作时，向第一腔室内通入压缩空气后推动气动活塞向复位弹簧一侧运动，从而使主动摩擦单元与第一电机的转子的一侧表面之间的距离逐渐拉大，而将压缩空气逐渐抽出后，在复位弹簧的恢复力作用下，气动活塞向第一电机的方向运动，从而将主动摩擦单元朝向第一电机的转子的一侧表面推进，直至主动摩擦单元接触第一电机的转子的一侧表面后，在摩擦力作用下使电机转子逐渐刹停。

所述主动摩擦单元采用片状结构的摩擦片或者块状结构的摩擦块。

本实用新型中，制动器内腔的第一腔室内不通入压缩空气时，主动摩擦单元的默认初始位置应当设置为与第一电机的转子的一侧表面接触并在复位弹簧的作用下使其紧紧贴合在第一电机转子的一侧表面，仅当向第一腔室内通入压缩空气来推动气动活塞向复位弹簧方向移动后，才使主动摩擦单元离开第一电机的转子，相当于释放刹车。

所述摩擦单元包括一被动摩擦单元，所述被动摩擦单元设置于所述第一电机的转子的一侧表面上。

优选的，所述被动摩擦单元采用一片状结构的被动摩擦单元，所述被动摩擦单元覆盖于所述第一电机的转子的一侧表面。

所述第一电机的一侧设置所述制动组件、另一侧设有一第二电机，所述第二电机用于驱动所述滚珠花键旋转。

所述第二电机的转子通过一第二连接器连接所述滚珠花键。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型实现了断电时的执行器刹车效果，确保在执行器上存在负荷时的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。

参照图1，带刹车的双自由度线性模组执行机构，包括滚珠花键12，其中，滚珠花键12上设有一第一电机3，第一电机3的转子2连接滚珠花键12后驱动滚珠花键12进行直线往复运动。

滚珠花键12上设有制动组件，制动组件连接第一电机3后对第一电机3的转子2进行刹车或者释放刹车。

制动组件包括摩擦单元，摩擦单元在失电时的位置与第一电机3的转子2的一侧表面贴合，从而使其在执行器断电后，可通过摩擦单元与第一电机3的转子2之间的摩擦力实现第一电机3的抱闸效果。

在一些实施例中，制动组件包括制动器罩壳、气动活塞11、复位弹簧13，摩擦单元包括主动摩擦单元10，制动器罩壳罩设在滚珠花键12外，气动活塞11将制动器罩壳内的制动器内腔分隔成第一腔室和第二腔室，第一腔室连通第一电机3的外壳内腔，第一电机3的转子设置于第一电机3的外壳内腔中，主动摩擦单元10设置于第一腔室内，且主动摩擦单元10通过一连杆连接气动活塞11；复位弹簧13设置于第二腔室内。

在其中一些优选实施例中，制动器罩壳的一端连接第一电机3的外壳、另一端连接前端盖后，将位于第一电机3和前端盖之间的空间封闭，从而将主动摩擦单元10、复位弹簧13和气动活塞11均封闭其中，避免灰尘等掉入其中，影响弹簧或者活塞的工作。

在另一些优选实施例中，第一腔室和第一电机的腔室之间设有一后端盖，后端盖、前端盖将制动器罩壳所包围的制动器内腔的前后两端封闭，后端盖上设有便于连杆穿过的穿孔，连杆穿过穿孔后在穿孔位置设置密封结构，如橡胶制成的密封垫圈等结构垫衬在连杆和穿孔处。连杆的穿出第一腔室的一端设置主动摩擦单元10。

在一些实施例中，制动器罩壳上设有一压缩空气出入口14，压缩空气出入口14连通制动器内腔的第一腔室。

主动摩擦单元10采用片状结构的摩擦片或者块状结构的摩擦块。

需要说明的是，本实用新型中，制动器内腔的第一腔室内不通入压缩空气时，主动摩擦单元10的默认初始位置应当设置为与第一电机3的转子的一侧表面接触并在复位弹簧13的作用下使其紧紧贴合在第一电机3转子的一侧表面，仅当向第一腔室内通入压缩空气来推动气动活塞11向复位弹簧13方向移动后，才使主动摩擦单元10离开第一电机3的转子2，相当于释放刹车。可对复位弹簧的弹力进行调节后实现在失电状态下将主动摩擦单元仅仅压紧在第一电机3的转子2的一侧表面上。

在一些实施例中，摩擦单元包括被动摩擦单元9，被动摩擦单元9设置于第一电机3的转子2的一侧表面上。

在其中一些优选实施例中，被动摩擦单元9采用片状结构，被动摩擦单元9覆盖于第一电机3的转子2的一侧表面。

在一些实施例中，第一电机3的一侧设置制动组件、另一侧设有一第二电机4，第二电机4用于驱动滚珠花键12旋转。第二电机4的转子6通过一第二连接器5连接滚珠花键12。在其中一些优选实施例中，第二连接器5采用螺母结构。

在一些实施例中，第一电机3的转子2通过第一连接器1连接滚珠花键12。在其中一些优选实施例中，第一连接器1采用螺母结构的连接器。特别的，第一连接器1采用六角螺母。

在一些实施例中，为了获取第一电机和第二电机的运动情况来计算滚珠花键的运行位置，可将第一电机的转子2与第一编码器8连接，将第二电机转子6与第二编码器7连接。

本实用新型工作时，向第一腔室内通入压缩空气后推动气动活塞11向复位弹簧13一侧运动，从而使主动摩擦单元10与第一电机3的转子2的一侧表面之间的距离逐渐拉大，而将压缩空气逐渐抽出后，在复位弹簧13的恢复力作用下，气动活塞11向第一电机3的方向运动，从而将主动摩擦单元10朝向第一电机3的转子2的一侧表面推进，直至主动摩擦单元10接触第一电机3的转子2的一侧表面后，在摩擦力作用下使电机转子逐渐刹停。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型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.带刹车的双自由度线性模组执行机构，包括滚珠花键，其特征在于，滚珠花键上设有一第一电机，所述第一电机的转子连接所述滚珠花键后驱动滚珠花键进行直线往复运动；

所述滚珠花键上设有一制动组件，所述制动组件连接所述第一电机；

所述制动组件包括一摩擦单元，所述摩擦单元在失电时的位置与所述第一电机的转子的一侧表面贴合。

2.根据权利要求1所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述制动组件包括制动器罩壳、气动活塞、复位弹簧，所述摩擦单元包括一主动摩擦单元，所述制动器罩壳罩设在所述滚珠花键外，所述气动活塞将所述制动器罩壳内的制动器内腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室连通第一电机的外壳内腔，所述第一电机的转子设置于所述第一电机的外壳内腔中，所述主动摩擦单元设置于所述第一腔室内，且所述主动摩擦单元通过一连杆连接所述气动活塞；

所述复位弹簧设置于所述第二腔室内。

3.根据权利要求2所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述制动器罩壳的一端连接所述第一电机的外壳、另一端连接前端盖后，将位于所述第一电机和所述前端盖之间的空间封闭。

4.根据权利要求2所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述制动器罩壳上设有一压缩空气出入口，所述压缩空气出入口连通所述制动器内腔的第一腔室。

5.根据权利要求2所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述主动摩擦单元采用片状结构的摩擦片或者块状结构的摩擦块。

6.根据权利要求4所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述制动器内腔的第一腔室内不通入压缩空气时，主动摩擦单元的默认初始位置设置为与第一电机的转子的一侧表面接触并在复位弹簧的作用下使其紧紧贴合在第一电机转子的一侧表面。

7.根据权利要求1至6任一项所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述摩擦单元包括一被动摩擦单元，所述被动摩擦单元设置于所述第一电机的转子的一侧表面上。

8.根据权利要求7所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述被动摩擦单元采用一片状结构的被动摩擦单元，所述被动摩擦单元覆盖于所述第一电机的转子的一侧表面。

9.根据权利要求1至6任一项所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述第一电机的一侧设置所述制动组件、另一侧设有一第二电机，所述第二电机用于驱动所述滚珠花键旋转。

10.根据权利要求9所述的带刹车的双自由度线性模组执行机构，其特征在于，所述第二电机的转子通过一第二连接器连接所述滚珠花键。

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