[发明专利]一种用于带齿轮传动机构的机器人关节的制动装置

说明书

本发明公开了一种用于带齿轮传动机构的机器人关节的制动装置，包括设在机器人关节中的被制动传动齿轮附近的电磁铁、制动块以及复位弹簧，其中，所述电磁铁固定于机器人关节的基座上；所述制动块连接在电磁铁的推杆上；所述复位弹簧一端与机器人关节的基座连接，另一端与制动块连接；当所述电磁铁得电时，电磁铁的推杆推动制动块克服复位弹簧的弹力离开所述被制动传动齿轮的齿槽，当所述电磁铁失电时，所述复位弹簧推动制动块伸入到所述被制动传动齿轮的齿槽中。本发明的制动装置利用机器人关节的现有结构实现制动，具有结构简单、成本低、布置位置灵活、重量轻等优点。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人关节的制动装置。

背景技术

制动器的一般原理是在机器的高速轴上固定一个轮或盘，在机座上安装与之相适应的闸瓦、带或盘，在外力作用下使之产生制动力矩。通常是按失效抱闸方式工作的，即要松开制动器就必须接通电源，否则，各关节不能产生相对运动。其主要目的是在电源出现故障和非工作时起保护作用。其缺点是在工作期间要保持通电使制动器松开。常用的制动方式有：油压、机械、气压及真空助力气压、弹簧储能、排气辅助制动、发动机怠速辅助制动和磁涡轮缓速器等。

机器人关节制动器通常采用专用抱闸，是失电制动器，以保证机器人及设备的安全及姿态维持。制动的形式多种多样，以盘式制动器为主，并且以电磁力为主要的动力。现有的应用于机器人的制动器主要有失电电磁制动器和压电陶瓷制动器等。而为了使用这些制动器，往往还需要一套额外的传动装置，因此存在结构复杂、成本高、空间布置不灵活、笨重等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于带齿轮传动机构的机器人关节的制动装置，该制动装置利用机器人关节的现有结构实现制动，具有结构简单、成本低、布置位置灵活、重量轻等优点。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种用于带齿轮传动机构的机器人关节的制动装置，包括设在机器人关节中的被制动传动齿轮附近的电磁铁、制动块以及复位弹簧，其中，所述电磁铁固定于机器人关节的基座上；所述制动块连接在电磁铁的推杆上；所述复位弹簧一端与机器人关节的基座连接，另一端与制动块连接；当所述电磁铁得电时，电磁铁的推杆推动制动块克服复位弹簧的弹力离开所述被制动传动齿轮的齿槽，当所述电磁铁失电时，所述复位弹簧推动制动块伸入到所述被制动传动齿轮的齿槽中。

本发明的一个优选方案，其中，所述制动块上连接有与电磁铁的推杆轴线平行的导柱，所述机器人关节的基座上设有导向孔，所述导柱匹配于所述导向孔中。利用导柱和导向孔的配合实现导向作用，在制动过程中防止制动块的扭动以提升制动的可靠性。

本发明的一个优选方案，其中，所述电磁铁的推杆的轴线与所述被制动传动齿轮的轴线平行。本发明的制动装置在电磁铁的推杆的轴线方向的尺寸较大，而被制动传动齿轮的轴线方向上通常具有较大的空间，上述布置方式能够充分利用机器人关节内部原有空间。

本发明的一个优选方案，其中，所述机器人关节中的齿轮传动机构为锥齿传动机构，所述被制动传动齿轮为该锥齿传动机构中的主动锥齿轮；所述电磁铁为推式电磁铁，该电磁铁设置于所述主动锥齿轮的小端对应处，该电磁铁通过电磁铁固定架固定在机器人关节的基座上；所述导柱设置于所述主动锥齿轮的大端对应处；所述复位弹簧设置于导向孔中。

本发的一个优选方案，其中，所述机器人关节中的齿轮传动机构为圆柱齿轮传动机构，所述被制动传动齿轮为该圆柱齿轮传动机构中的从动圆柱齿轮；所述电磁铁为拉式电磁铁，该电磁铁和所述导柱均设置于所述从动圆柱齿轮轴线方向的同一侧，该电磁铁通过电磁铁固定架固定在机器人关节的基座上；所述导柱一端与电磁铁的推杆连接，另一端与制动块连接，该导柱从下向上穿过设置在机器人关节的基座的导向孔，所述复位弹簧套在所述导柱上。