[發明專利]一種用于帶齒輪傳動機構的機器人關節的制動裝置

有效

• 申請號: 201610196243.6
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105751237B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 管貽生;谷世超;黃晶;蘇滿佳;張宏
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;佛山博文機器人自動化科技有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J19/00;F16D121/20
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 羅偉富;楊曉松

本發明公開了一種用于帶齒輪傳動機構的機器人關節的制動裝置，包括設在機器人關節中的被制動傳動齒輪附近的電磁鐵、制動塊以及復位彈簧，其中，所述電磁鐵固定于機器人關節的基座上；所述制動塊連接在電磁鐵的推桿上；所述復位彈簧一端與機器人關節的基座連接，另一端與制動塊連接；當所述電磁鐵得電時，電磁鐵的推桿推動制動塊克服復位彈簧的彈力離開所述被制動傳動齒輪的齒槽，當所述電磁鐵失電時，所述復位彈簧推動制動塊伸入到所述被制動傳動齒輪的齒槽中。本發明的制動裝置利用機器人關節的現有結構實現制動，具有結構簡單、成本低、布置位置靈活、重量輕等優點。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種機器人關節的制動裝置。

背景技術

制動器的一般原理是在機器的高速軸上固定一個輪或盤，在機座上安裝與之相適應的閘瓦、帶或盤，在外力作用下使之產生制動力矩。通常是按失效抱閘方式工作的，即要松開制動器就必須接通電源，否則，各關節不能產生相對運動。其主要目的是在電源出現故障和非工作時起保護作用。其缺點是在工作期間要保持通電使制動器松開。常用的制動方式有：油壓、機械、氣壓及真空助力氣壓、彈簧儲能、排氣輔助制動、發動機怠速輔助制動和磁渦輪緩速器等。

機器人關節制動器通常采用專用抱閘，是失電制動器，以保證機器人及設備的安全及姿態維持。制動的形式多種多樣，以盤式制動器為主，并且以電磁力為主要的動力。現有的應用于機器人的制動器主要有失電電磁制動器和壓電陶瓷制動器等。而為了使用這些制動器，往往還需要一套額外的傳動裝置，因此存在結構復雜、成本高、空間布置不靈活、笨重等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于帶齒輪傳動機構的機器人關節的制動裝置，該制動裝置利用機器人關節的現有結構實現制動，具有結構簡單、成本低、布置位置靈活、重量輕等優點。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種用于帶齒輪傳動機構的機器人關節的制動裝置，包括設在機器人關節中的被制動傳動齒輪附近的電磁鐵、制動塊以及復位彈簧，其中，所述電磁鐵固定于機器人關節的基座上；所述制動塊連接在電磁鐵的推桿上；所述復位彈簧一端與機器人關節的基座連接，另一端與制動塊連接；當所述電磁鐵得電時，電磁鐵的推桿推動制動塊克服復位彈簧的彈力離開所述被制動傳動齒輪的齒槽，當所述電磁鐵失電時，所述復位彈簧推動制動塊伸入到所述被制動傳動齒輪的齒槽中。

本發明的一個優選方案，其中，所述制動塊上連接有與電磁鐵的推桿軸線平行的導柱，所述機器人關節的基座上設有導向孔，所述導柱匹配于所述導向孔中。利用導柱和導向孔的配合實現導向作用，在制動過程中防止制動塊的扭動以提升制動的可靠性。

本發明的一個優選方案，其中，所述電磁鐵的推桿的軸線與所述被制動傳動齒輪的軸線平行。本發明的制動裝置在電磁鐵的推桿的軸線方向的尺寸較大，而被制動傳動齒輪的軸線方向上通常具有較大的空間，上述布置方式能夠充分利用機器人關節內部原有空間。

本發明的一個優選方案，其中，所述機器人關節中的齒輪傳動機構為錐齒傳動機構，所述被制動傳動齒輪為該錐齒傳動機構中的主動錐齒輪；所述電磁鐵為推式電磁鐵，該電磁鐵設置于所述主動錐齒輪的小端對應處，該電磁鐵通過電磁鐵固定架固定在機器人關節的基座上；所述導柱設置于所述主動錐齒輪的大端對應處；所述復位彈簧設置于導向孔中。

本發的一個優選方案，其中，所述機器人關節中的齒輪傳動機構為圓柱齒輪傳動機構，所述被制動傳動齒輪為該圓柱齒輪傳動機構中的從動圓柱齒輪；所述電磁鐵為拉式電磁鐵，該電磁鐵和所述導柱均設置于所述從動圓柱齒輪軸線方向的同一側，該電磁鐵通過電磁鐵固定架固定在機器人關節的基座上；所述導柱一端與電磁鐵的推桿連接，另一端與制動塊連接，該導柱從下向上穿過設置在機器人關節的基座的導向孔，所述復位彈簧套在所述導柱上。