CN215444931U - 一种稳定的旋转制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种稳定的旋转制动装置，包括蜗轮、提供所述蜗轮旋转的动力装置、设置在所述蜗轮上方的蜗杆、控制所述蜗杆旋转的步进电机Ⅰ；所述蜗杆可上下移动实现与所述蜗轮的啮合与分离。本实用新型体积小，旋转速度高，定位准确，定位精度不会因外部作用力的增加而发生改变，能够适用于多种机械设备。

Description

一种稳定的旋转制动装置

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种稳定的旋转制动装置。

背景技术

在现有的机械设备中，为了使机械设备完成某一项特定的指令，通常会安装特定的旋转制动装置，旋转制动装置一般要满足旋转速度快和制动时定位精度高且稳定等要求。

旋转制动装置的特点是输入端可随意旋转，输出端可在任意位置锁死。目前现有的旋转制动装置是采用伺服电机带动减速机，利用伺服电机的电流制动与减速机的减速比进行制动。这样的制动方式通常会出现以下几个问题：1、随着制动次数的增多，减速机也就磨损的越厉害；2、由于利用减速比进行制动，旋转装置的最高转速会受到限制；3、定位过程中无法达到精准定位，在受到外部较大的作用力时，定位角度会发生偏移。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种稳定的旋转制动装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供了一种稳定的旋转制动装置，包括蜗轮、提供所述蜗轮旋转的动力装置、设置在所述蜗轮上方的蜗杆、控制所述蜗杆旋转的步进电机Ⅰ；所述蜗杆可上下移动实现与所述蜗轮的啮合与分离。

进一步地，所述蜗杆上方设置有步进电机Ⅱ，所述步进电机Ⅱ下方连接丝杠，所述丝杠上设置有制动块，所述制动块在所述步进电机Ⅱ的控制下可在所述丝杠上上下移动。

进一步地，所述蜗杆、所述步进电机Ⅰ和所述步进电机Ⅱ通过金属框架连接成整体设置在直线导轨上。

进一步地，所述动力装置为伺服电机。

进一步地，所述丝杠为滑动丝杠。

进一步地，所述蜗轮前方设置有旋转平台，所述旋转平台可与外部器件相连。

进一步地，所述蜗轮为一次包络环面蜗杆传动。

进一步地，所述蜗轮为二次包络环面蜗杆传动。

本实用新型所达到的有益效果为：

1、本实用新型设计巧妙，制动过程成不使用气源和油压，全程电力控制，因此本实用新型体积较小，在机械设备中占用的空间较小，可以适用多种机械设备。

2、本实用新型旋转速度高，不受转速限制，且定位精度高。

3、本实用新型能够快速定位锁紧旋转机构，通过利用蜗杆带动蜗轮转动的逆向思维，使蜗杆锁住蜗轮转动，锁紧效果稳定，在加工过程中不会因为外部作用力较大而出现角度偏移问题。且无需保养，随着使用时间的增长，定位精度不会发生变化。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型正面内部结构示意图；

图3是本实用新型反面内部结构示意图。

图中，1、蜗轮；2、蜗杆；3、伺服电机；4、步进电机Ⅰ；5、步进电机Ⅱ；6、丝杠；7、制动块；8、直线导轨；9、旋转平台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～3所示，本实用新型提供了一种稳定的旋转制动装置。

旋转制动装置为长方体结构，由壳体分成内外两部分，旋转平台9平台面安装在壳体的外部与壳体相距一段距离。旋转平台9平台面中部的旋转轴穿过壳体内部的蜗轮1与从动轮相连，蜗轮1固定在旋转平台9旋转轴的中间部位，从动轮转动带动蜗轮1和旋转平台9一起旋转，三者旋转的角速度保持一致。从动轮通过传动带与主动轮连接，主动轮的转速由伺服电机3控制。蜗轮1的上方距离蜗轮1一段距离处设置有蜗杆2，蜗杆2的一侧连接有步进电机Ⅰ4，步进电机Ⅰ4控制蜗杆2的旋转角度。蜗杆2上方安装有步进电机Ⅱ5，步进电机Ⅱ5下方连接有丝杠6，丝杠6上安装有制动块7。壳体内壁上方设置有直线导轨8，蜗杆2、步进电机Ⅰ4和步进电机Ⅱ5通过金属框架连接成整体可在直线导轨8上上下滑动。其中，上述的蜗轮1与蜗杆2的啮合方式可以为一次包络，也可以为二次包络。当旋转制动装置需要增加制动力时，可以采用两个或两个以上的蜗杆对蜗轮同时制动。

旋转制动装置旋转工作时，蜗轮1与蜗杆2分离，伺服电机3工作由传动带带动旋转平台9旋转，蜗轮1固定在旋转平台9的旋转轴上随着旋转平台9一起旋转。当伺服电机3停止工作后，旋转平台9的方向停在预设的角度上，编码器(也可以为光栅尺)采集蜗轮1旋转角度的信息，将角度信息反馈到PLC中，PLC通过运算，确定步进电机Ⅰ4的旋转参数，步进电机Ⅰ4控制蜗杆2旋转到与蜗轮1相匹配的角度，直线导轨8控制蜗杆2下降与蜗轮1啮合到一起，然后步进电机Ⅱ5工作，通过丝杠6控制制动块7下移锁紧蜗杆2。旋转制动装置需要再次旋转时，步进电机Ⅱ5控制丝杠6将制动块7上移离开蜗杆2，直线导轨8控制蜗杆2上升使其不与蜗轮1接触，蜗轮1和旋转平台9在伺服电机3的带动下重新开始旋转。

本实用新型的工作原理：

蜗轮蜗杆结构中蜗杆可以轻易转动蜗轮，但蜗轮无法转动蜗杆，蜗杆对蜗轮有锁止功能。利用蜗轮蜗杆原理的逆向思维，将蜗轮作为旋转机构，蜗杆作为制动锁紧机构。旋转制动装置在旋转过程中，蜗杆对旋转过程无任何影响，当旋转角度固定后，蜗杆下移锁住蜗轮，使固定的旋转角度不会因为外力的作用而发生偏移，造成机械设备的误差。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：包括蜗轮(1)、提供所述蜗轮(1)旋转的动力装置、设置在所述蜗轮(1)上方的蜗杆(2)、控制所述蜗杆(2)旋转的步进电机Ⅰ(4)；所述蜗杆(2)可上下移动实现与所述蜗轮(1)的啮合与分离。

2.根据权利要求1所述的一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：所述蜗杆上方设置有步进电机Ⅱ(5)，所述步进电机Ⅱ(5)下方连接丝杠(6)，所述丝杠(6)上设置有制动块(7)，所述制动块(7)在所述步进电机Ⅱ(5)的控制下可在所述丝杠(6)上上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：所述蜗杆(2)、所述步进电机Ⅰ(4)和所述步进电机Ⅱ(5)通过金属框架连接成整体设置在直线导轨(8)上。

4.根据权利要求3所述的一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：所述动力装置为伺服电机(3)。

5.根据权利要求4所述的一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：所述丝杠(6)为滑动丝杠。

6.根据权利要求5所述的一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：所述蜗轮(1)前方设置有旋转平台(9)，所述旋转平台(9)可与外部器件相连。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：所述蜗轮(1)为一次包络环面蜗杆传动。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种稳定的旋转制动装置，其特征在于：所述蜗轮(1)为二次包络环面蜗杆传动。

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