CN216328418U - 一种轴向紧凑型制动器、机器人关节及协作机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轴向紧凑型制动器、机器人关节及协作机器人，所述制动器包括盖板、衔铁、摩擦片和限位件，所述摩擦片和限位件设置于所述盖板的周向内侧，所述摩擦片的轴向两侧分别为盖板和限位件，所述衔铁能够根据所述盖板断电或通电状态使得限位件靠近接触或远离所述摩擦片，从而实现制动或解除制动。本实用新型具体实施例的有益效果是制动器轴向设计紧凑，解决了轴向空间狭小的机器人制动器安装困难的问题。

Description

一种轴向紧凑型制动器、机器人关节及协作机器人

技术领域

本实用新型涉及移动机器人制动技术领域，具体而言，涉及一种轴向紧凑型制动器、机器人关节及协作机器人。

背景技术

电磁制动器是利用电源和弹簧作为动力源的对转轴或制动盘进行制动的机械装置，传统的的制动器包括底盘、衔铁、摩擦片和制动器上板，上述各部件依次沿电机轴方向分布，底盘向衔铁施加压力时，衔铁和制动器上板压紧摩擦片从而实现制动，底盘吸附衔铁时，衔铁远离摩擦片，衔铁和制动器上板松开摩擦片，使得摩擦片能够跟随电机轴自由转动。

然而，随着工业化细分发展的需要，对制动器结构提出了体积更小、紧凑性更好的要求，传统的制动器轴向距离大，对于轴向安装空间要求高，不能满足如协作机器人这类的结构紧凑型机器人对制动器的要求。

因此，有必要设计一种轴向紧凑型制动器、机器人关节及协作机器人。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种轴向紧凑型制动器、机器人关节及协作机器人，以改善现有技术中制动器轴向距离大所需的轴向空间大的问题。

本实用新型可采用如下技术方案：一种轴向紧凑型制动器，包括盖板、衔铁、摩擦片和限位件，所述摩擦片和限位件设置于所述盖板的周向内侧，所述摩擦片的轴向两侧分别为盖板和限位件，所述衔铁能够根据所述盖板断电或通电状态使得限位件靠近接触或远离所述摩擦片，从而实现制动或解除制动。

进一步的，所述制动器包括连接所述衔铁和限位件的连接件，所述衔铁根据所述连接件带动所述限位件移动。

进一步的，所述制动器包括开孔，所述连接件设置于所述开孔内。

进一步的，所述连接件包括螺杆，所述螺杆穿过所述衔铁与所述限位件连接。

进一步的，所述制动器包括套设于所述连接件外侧的垫圈，所述垫圈用于固定所述衔铁与所述限位件的相对位置。

进一步的，所述盖板包括线圈和弹簧，所述盖板断电时通过弹簧向所述衔铁施加弹力以使得限位件靠近接触摩擦片；所述盖板通电时通过线圈吸附所述衔铁以使得限位件远离摩擦片。

本实用新型还可采用如下技术方案：一种机器人关节，包括壳体、电机、减速器和输出法兰，其特征在于，所述关节包括上述任一项的轴向紧凑型制动器，所述制动器包括连接部以将所述制动器连接至电机壳体。

本实用新型还可采用如下技术方案：一种协作机器人，其特征在于，所述机器人包括多个机械臂部分，相邻的机械臂部分通过关节连接，所述关节包括壳体、电机、减速器、输出法兰以及上述任一项的轴向紧凑型制动器，所述轴向紧凑型制动器包括连接部以将所述制动器连接至电机壳体。

与现有技术相比，本实用新型具体实施方式的有益效果为：通过将摩擦片和限位件设置于盖板内侧，通过盖板和限位件夹紧所述摩擦片的方式完成制动，制动器的轴向长度主要为盖板和衔铁，制动器的轴向距离较小，减小了制动器对于轴向安装空间的要求，制动器轴向结构紧凑、适应性好。

附图说明

以上所述的本实用新型的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现：

图1是本实用新型一个实施例的制动器的示意图；

图2是本实用新型一个实施例的制动器的剖面图；

图3是本实用新型一个实施例的制动器的分解图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、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方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

其中，“上”、“下”、“左”、“右”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型保护一种轴向紧凑型制动器，参图1-3，所述制动器10包括盖板1、衔铁2、摩擦片3和限位件4，所述摩擦片3和限位件4设置于所述盖板1的周向内侧，传统的制动器中，其盖板、衔铁、摩擦片和制动器上板沿轴向依次分布，使得制动器的轴向长度至少包括上述各部件的轴向长度总和，本方案中，将摩擦片3和限位件4设置于盖板1周向内侧，即制动器10 的轴向长度主要为盖板1和衔铁2的轴向长度。所述摩擦片3的轴向两侧分别为盖板1和限位件4，所述衔铁能够根据所述盖板1断电或通电状态使得限位件4靠近接触或远离所述摩擦片3，从而实现制动或解除制动。其中，所述摩擦片3的轴向两侧分别为盖板1和限位件4，即所述摩擦片3设置于所述盖板1的周向内侧且所述盖板1能够延伸至摩擦片3的轴向一侧，摩擦片3的轴向另一侧为限位件4，所述盖板1为固定位置的零件，所述限位件为可移动位置的零件，所述限位件4能够沿轴向移动从而能够与盖板1一起夹紧摩擦片3，或者释放摩擦片3，从而实现制动器10的制动或解除制动效果。具体的，所述盖板1具有通电和断电状态，且能够在不同状态下使得衔铁2具有不同的移动方向，衔铁2能够带动限位件4移动，进而使得限位件 4靠近接触摩擦片3或远离摩擦片3，当限位件4靠近接触摩擦片3时，限位件和盖板对所述摩擦片的轴向两侧产生摩擦力，从而实现制动效果，当限位件4远离摩擦片3时，摩擦片3被释放进而能够自由转动，实现解除制动效果。通过将摩擦片3和限位件4设置于底盘内侧，制动器10的轴向空间被缩小，制动器10的轴向结构更为紧凑。同时，通过限位件4和盖板1夹紧制动片，相较于传统的制动器，在轴向距离上还可以省略制动器上板的设计，制动器的轴向距离被大幅减小。

当所述制动器10处于解除制动状态时，所述盖板1向所述衔铁2施加压力，所述衔铁2和盖板1之间存在间隙，对应的，由于衔铁2的运动，限位件4跟随衔铁2运动进而夹紧摩擦片3；当制动器10处于制动状态时，盖板 1向所述衔铁2施加吸附力，衔铁2与盖板1之间的间隙消失，对应的，由于衔铁2的运动，限位件4跟随衔铁2运动进而释放摩擦片3，限位件4和摩擦片3之间存在间隙，摩擦片3能够自由转动。

进一步的，限位件4的移动是通过衔铁2带动其运动而实现的，制动器 10包括连接所述衔铁2和限位件4的连接件5，所述衔铁2移动时通过所述连接件5带动所述限位件4移动。具体的，所述连接件用于固定所述衔铁和限位件，以使得所述衔铁和限位件同步运动。优选的，所述制动器10包括套设于所述连接件5外侧的垫圈6，所述垫圈6用于固定所述衔铁2与所述限位件4的相对位置。具体的，所述底盘通电时，所述底盘吸附所述衔铁2，衔铁2向靠近底盘方向运动，限位件4向远离所述摩擦片3方向运动，制动器10因而处于解除制动状态；当底盘断电时，所述底盘对所述衔铁2产生弹力，衔铁2向远离底盘方向运动，限位件4向靠近摩擦片3方向运动，限位件4接触并与底盘夹紧摩擦片3，制动器10因而处于制动状态。具体的，所述底盘包括弹簧和线圈，所述线圈通电时使得底盘能够吸附所述衔铁2，所述底盘断电时弹簧对所述衔铁2施加弹力。其中，所述衔铁2处于底盘一侧，所述限位件4处于底盘圆周内侧，所述限位件4远离所述衔铁2设置。

在一个具体的实施例中，所述连接件5包括螺杆，所述螺杆穿过所述衔铁2与所述限位件4连接，也即，所述螺杆连接所述衔铁2与限位件4，使得所述衔铁2与限位件4同步运动，当所述衔铁2受弹力时向远离所述盖板 1方向运动，所述衔铁2带动所述限位件4靠近所述摩擦片3，进而通过盖板1和限位件4夹紧摩擦片3；当所述衔铁2受吸附力时向靠近所述盖板1方向运动，所述衔铁2带动所述限位件4远离摩擦片3，进而使得摩擦片能够自由转动。

以上优选实施例的有益效果是：制动器的摩擦片和限位件4设置于所述盖板的周向内侧，使得所述制动器的轴向距离较小，制动器对安装环境的轴向空间距离要求较小，适于改善机器人关节轴向空间狭小安装制动器困难的问题。

本实用新型还保护一种机器人关节，包括壳体、电机、减速器和输出法兰，所述关节包括前文中任一项所述的轴向紧凑型制动器10，所述轴向紧凑型制动器10包括连接部以将所述制动器连接至电机壳体。关于制动器的设计，前文中已做详细描述，此处不再赘述。

本实用新型还保护一种协作机器人，所述机器人包括多个机械臂部分，相邻的机械臂部分通过关节连接，所述关节包括壳体、电机、减速器、输出法兰以及前文中任一项所述的轴向紧凑型制动器10，所述轴向紧凑型制动器包括连接部以将所述制动器连接至电机壳体。该制动器的轴向结构紧凑，适合于协作机器人使用，以改善协作机器人关节轴向空间小而导致的制动器安装困难的问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种轴向紧凑型制动器，其特征在于，包括盖板、衔铁、摩擦片和限位件，所述摩擦片和限位件设置于所述盖板的周向内侧，所述摩擦片的轴向两侧分别为盖板和限位件，所述衔铁能够根据所述盖板断电或通电状态使得限位件靠近接触或远离所述摩擦片，从而实现制动或解除制动。

2.根据权利要求1所述的轴向紧凑型制动器，其特征在于，所述制动器包括连接所述衔铁和限位件的连接件，所述衔铁根据所述连接件带动所述限位件移动。

3.根据权利要求2所述的轴向紧凑型制动器，其特征在于，所述制动器包括开孔，所述连接件设置于所述开孔内。

4.根据权利要求2所述的轴向紧凑型制动器，其特征在于，所述连接件包括螺杆，所述螺杆穿过所述衔铁与所述限位件连接。

5.根据权利要求2所述的轴向紧凑型制动器，其特征在于，所述制动器包括套设于所述连接件外侧的垫圈，所述垫圈用于固定所述衔铁与所述限位件的相对位置。

6.根据权利要求1所述的轴向紧凑型制动器，其特征在于，所述盖板包括线圈和弹簧，所述盖板断电时通过弹簧向所述衔铁施加弹力以使得限位件靠近接触摩擦片；所述盖板通电时通过线圈吸附所述衔铁以使得限位件远离摩擦片。

7.一种机器人关节，包括壳体、电机、减速器和输出法兰，其特征在于，所述关节包括权利要求1-6中任一项所述的轴向紧凑型制动器，所述制动器包括连接部以将所述制动器连接至电机壳体。

8.一种协作机器人，其特征在于，所述机器人包括多个机械臂部分，相邻的机械臂部分通过关节连接，所述关节包括壳体、电机、减速器、输出法兰以及权利要求1-6中任一项所述的轴向紧凑型制动器，所述轴向紧凑型制动器包括连接部以将所述制动器连接至电机壳体。

Images