CN107327520A - 一种用于旋转运动机构的制动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于旋转运动机构的制动装置,其包括有轴座,轴座的端部固定有制动座,轴座内设有转轴,转轴穿过制动座,转轴位于制动座之外的部分套设有制动弹簧和制动架,转轴的端部固定有压板,且由所述压板和制动座将制动弹簧和制动架压紧,制动架向外延伸而形成有挡杆,制动座上嵌设有滑块,滑块与制动座之间夹设有用于驱使滑块滑动的压缩弹簧,制动座上固定有伸缩机构,伸缩机构驱使一推杆前后滑动,推杆的端部与滑块对齐,滑块至转轴的距离小于挡杆端部至转轴的距离,推杆至转轴的距离大于挡杆端部至转轴的距离。本发明结构简单、易于实现、体积小巧、成本低廉、加工精度要求低、制动能耗少、可避免产生粉尘噪音。
Description
技术领域
本发明涉及制动机构,尤其涉及一种用于旋转运动机构的制动装置。
背景技术
机器人的机械臂由伺服电机驱动,当电机失去动力时,机械臂在重力的作用下会下坠,引起不可预测的危害,所以一般需要在电机或者相关传动链上面增加一个制动机构,一般的制动机构集成在电机的法兰端部或者尾部,这种制动器一般采用刹车片的结构,通过弹簧取压紧刹车片,从而产生制动力,再利用电磁铁去产生吸合力,从而释放刹车。首先,上述制动器的体积较大,内部结构复杂,很难缩小体积;其次,在正常使用下,要给电磁铁输出电能,依靠足够的电流去释放刹车;此外,摩擦所用的刹车片与动力轴之间采用矩形配合,相互之间有间隙,这对于摩擦片的加工精度要求非常高,制造成本也很高;再次,摩擦所用的刹车片,如果多次被使用摩擦后,厚度会变薄,可能导致制动力不够或者完全丧失制动力,容易产生意外伤害,而且当尺寸变化后,内部脱落的粉尘容易对附近的其它电路板或者机械轴承有危害,同时会产生噪音。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足,提供一种结构简单、易于实现、体积小巧、成本低廉、加工精度要求低、制动能耗少、可避免产生粉尘噪音的用于旋转运动机构的制动装置。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案。
一种用于旋转运动机构的制动装置,其包括有轴座,所述轴座的端部固定有制动座,所述轴座内设有转轴,所述转轴穿过所述制动座,所述转轴位于制动座之外的部分套设有制动弹簧和制动架,所述转轴的端部固定有压板,且由所述压板和制动座将制动弹簧和制动架压紧,所述制动架向外延伸而形成有挡杆,所述制动座上嵌设有滑块,所述滑块与所述制动座之间夹设有用于驱使滑块滑动的压缩弹簧,所述制动座上固定有伸缩机构,所述伸缩机构驱使一推杆前后滑动,所述推杆的端部与所述滑块对齐,所述滑块至转轴的距离小于挡杆端部至转轴的距离,所述推杆至转轴的距离大于挡杆端部至转轴的距离,制动时,所述伸缩机构驱使推杆远离滑块,藉由所述压缩弹簧而驱使滑块向推杆方向滑动,当所述挡杆抵挡于滑块时,藉由所述制动座、制动弹簧、制动架和压板之间的摩擦力而令所述转轴制动。
优选地,所述伸缩机构为电磁铁,所述推杆为穿设于伸缩机构的衔铁。
优选地,所述伸缩机构为气缸,所述推杆为穿设于伸缩机构的伸缩轴。
优选地,所述推杆的端部形成有凸缘,所述滑块对应所述凸缘而开设有凹口,当所述伸缩机构驱使推杆向滑块滑动时,所述凸缘插设于所述凹口内。
优选地,所述推杆上设有避空位,所述避空位靠近所述凸缘。
优选地,所述制动弹簧抵接于制动座,所述制动架位于制动弹簧与压板之间。
优选地,所述转轴上套设有压环,所述压环夹设于制动架与压板之间。
优选地,所述制动弹簧为碟形弹簧、圆形螺旋弹簧或矩形螺旋弹簧。
优选地,所述压板通过螺栓而固定于转轴的端部。
优选地,所述制动架上设有6个挡杆。
本发明公开的用于旋转运动机构的制动装置中,当转轴需要正常运转时,可利用伸缩机构驱使推杆滑动,并将滑块推入制动座,此时,由于推杆至转轴的距离大于挡杆端部至转轴的距离,所以当转轴带动制动架转动时,挡杆的端部不与推杆接触;当转轴需要制动时,可利用伸缩机构驱使推杆反向滑动,并卸掉对滑块的推力,滑块在压缩弹簧的作用下向外滑动,因滑块至转轴的距离小于挡杆端部至转轴的距离,所以当转轴转动时,挡杆抵挡于滑块,由于制动弹簧和制动架压紧于压板与制动座之间,使得制动座、制动弹簧、制动架和压板之间产生摩擦力,该摩擦力抑制转轴转动,进而实现制动作用。本发明无需安装刹车片等结构,不仅结构简单、体积小巧,而且成本低廉、易于实现,并且无需考虑加工精度,便于生产制造,此外,本发明仅为伸缩机构提供动力即可,无需依赖电流大小,因而制动能耗少,可避免制动过程中产生粉尘、噪音污染。
附图说明
图1为本发明制动装置的立体图。
图2为本发明制动装置的俯视图。
图3为图2中沿A-A线的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种用于旋转运动机构的制动装置,结合图1至图3所示,其包括有轴座1,所述轴座1的端部固定有制动座2,所述轴座1内设有转轴3,所述转轴3穿过所述制动座2,所述转轴3位于制动座2之外的部分套设有制动弹簧4和制动架5,所述转轴3的端部固定有压板6,且由所述压板6和制动座2将制动弹簧4和制动架5压紧,所述制动架5向外延伸而形成有挡杆7,所述制动座2上嵌设有滑块8,所述滑块8与所述制动座2之间夹设有用于驱使滑块8滑动的压缩弹簧9,所述制动座2上固定有伸缩机构10,所述伸缩机构10驱使一推杆11前后滑动,所述推杆11的端部与所述滑块8对齐,所述滑块8至转轴3的距离小于挡杆7端部至转轴3的距离,所述推杆11至转轴3的距离大于挡杆7端部至转轴3的距离,制动时,所述伸缩机构10驱使推杆11远离滑块8,藉由所述压缩弹簧9而驱使滑块8向推杆11方向滑动,当所述挡杆7抵挡于滑块8时,藉由所述制动座2、制动弹簧4、制动架5和压板6之间的摩擦力而令所述转轴3制动。
上述制动装置中,当转轴3需要正常运转时,可利用伸缩机构10驱使推杆11滑动,并将滑块8推入制动座2,此时,由于推杆11至转轴3的距离大于挡杆7端部至转轴3的距离,所以当转轴3带动制动架5转动时,挡杆7的端部不与推杆11接触;当转轴3需要制动时,可利用伸缩机构10驱使推杆11反向滑动,并卸掉对滑块8的推力,滑块8在压缩弹簧9的作用下向外滑动,因滑块8至转轴3的距离小于挡杆7端部至转轴3的距离,所以当转轴3转动时,挡杆7抵挡于滑块8,由于制动弹簧4和制动架5压紧于压板6与制动座2之间,使得制动座2、制动弹簧4、制动架5和压板6之间产生摩擦力,该摩擦力抑制转轴3转动,进而实现制动作用。本发明无需安装刹车片等结构,不仅结构简单、体积小巧,而且成本低廉、易于实现,并且无需考虑加工精度,便于生产制造,此外,本发明仅为伸缩机构10提供动力即可,无需依赖电流大小,因而制动能耗少,可避免制动过程中产生粉尘、噪音污染。
本实施例中,所述伸缩机构10为电磁铁,所述推杆11为穿设于伸缩机构10的衔铁。但是这仅是本发明一个较佳的实施例,并不用于限制本发明,在本发明的其他实施例中,所述伸缩机构10还可以为气缸,所述推杆11为穿设于伸缩机构10的伸缩轴。
作为一种优选方式,为实现推杆11与滑块8的准确配合,所述推杆11的端部形成有凸缘12,所述滑块8对应所述凸缘12而开设有凹口13,当所述伸缩机构10驱使推杆11向滑块8滑动时,所述凸缘12插设于所述凹口13内。
为了更好地避开挡杆7,所述推杆11上设有避空位14,所述避空位14靠近所述凸缘12。
关于摩擦力产生部分的位置关系,本实施例中,所述制动弹簧4抵接于制动座2,所述制动架5位于制动弹簧4与压板6之间。
为了更好地将制动架5和制动弹簧4压紧,所述转轴3上套设有压环15,所述压环15夹设于制动架5与压板6之间。
本实施例中,所述制动弹簧4为碟形弹簧、圆形螺旋弹簧或矩形螺旋弹簧。进一步地,所述压板6通过螺栓而固定于转轴3的端部。所述制动架5上设有6个挡杆7。
本发明公开的用于旋转运动机构的制动装置,其制动力与电磁铁的推力无关,执行时只需要很小的力,就可以控制制动器的开合,所以减小了产品体积,整体的尺寸也更加紧凑,同时消耗电流也很小,此外,本发明无需精密加工的零件,所以成本更加低廉,而且避免了因摩擦片所导致的噪音或粉尘污染。
以上所述只是本发明较佳的实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等,均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,包括有轴座(1),所述轴座(1)的端部固定有制动座(2),所述轴座(1)内设有转轴(3),所述转轴(3)穿过所述制动座(2),所述转轴(3)位于制动座(2)之外的部分套设有制动弹簧(4)和制动架(5),所述转轴(3)的端部固定有压板(6),且由所述压板(6)和制动座(2)将制动弹簧(4)和制动架(5)压紧,所述制动架(5)向外延伸而形成有挡杆(7),所述制动座(2)上嵌设有滑块(8),所述滑块(8)与所述制动座(2)之间夹设有用于驱使滑块(8)滑动的压缩弹簧(9),所述制动座(2)上固定有伸缩机构(10),所述伸缩机构(10)驱使一推杆(11)前后滑动,所述推杆(11)的端部与所述滑块(8)对齐,所述滑块(8)至转轴(3)的距离小于挡杆(7)端部至转轴(3)的距离,所述推杆(11)至转轴(3)的距离大于挡杆(7)端部至转轴(3)的距离,制动时,所述伸缩机构(10)驱使推杆(11)远离滑块(8),藉由所述压缩弹簧(9)而驱使滑块(8)向推杆(11)方向滑动,当所述挡杆(7)抵挡于滑块(8)时,藉由所述制动座(2)、制动弹簧(4)、制动架(5)和压板(6)之间的摩擦力而令所述转轴(3)制动。
2.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述伸缩机构(10)为电磁铁,所述推杆(11)为穿设于伸缩机构(10)的衔铁。
3.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述伸缩机构(10)为气缸,所述推杆(11)为穿设于伸缩机构(10)的伸缩轴。
4.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述推杆(11)的端部形成有凸缘(12),所述滑块(8)对应所述凸缘(12)而开设有凹口(13),当所述伸缩机构(10)驱使推杆(11)向滑块(8)滑动时,所述凸缘(12)插设于所述凹口(13)内。
5.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述推杆(11)上设有避空位(14),所述避空位(14)靠近所述凸缘(12)。
6.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述制动弹簧(4)抵接于制动座(2),所述制动架(5)位于制动弹簧(4)与压板(6)之间。
7.如权利要求6所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述转轴(3)上套设有压环(15),所述压环(15)夹设于制动架(5)与压板(6)之间。
8.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述制动弹簧(4)为碟形弹簧、圆形螺旋弹簧或矩形螺旋弹簧。
9.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述压板(6)通过螺栓而固定于转轴(3)的端部。
10.如权利要求1所述的用于旋转运动机构的制动装置,其特征在于,所述制动架(5)上设有6个挡杆(7)。
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