[发明专利]一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置及其驱动电路

说明书

本发明公开了一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置及其驱动电路，包括定子、电枢、圆环形线圈架，抱闸线圈、圆柱弹簧和旋转组件，其中，所述抱闸线圈缠绕在所述线圈架的外圆柱面上，所述线圈架固定镶嵌在所述定子上，所述定子设置为环形阶梯结构，所述定子的一端面边缘按圆周排列且等距设置有四个圆柱槽，且每个所述圆柱槽内均安装有所述圆柱弹簧的一端。本发明用于机器人旋转关节或旋转机构掉电制动，具有结构简单、功耗低，发热量小的特点，在节能、环保方面具有积极的意义。

技术领域

本发明涉及一种具有低功耗、用于机器人旋转关节或旋转机构掉电制动用的抱闸装置领域，具体是一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置及其驱动电路。

背景技术

电磁抱闸是现代工业领域中一种常用的自动化执行元件，在机械传动系统中主要起到对运动机构的制动控制作用，具有结构紧凑，响应灵敏，使用可靠，易于实现远距离控制等优点。电磁抱闸主要依靠两物体之间的摩擦来起到制动作用，当抱闸通电后，其内部产生电磁力，控制两摩擦物体间的贴合或分离，从而实现对运动机构的制动或松开。

电磁抱闸主要有掉电制动和通电制动两种类型，掉电制动类型的电磁抱闸当抱闸掉电后产生对运动机构的制动作用，主要用于掉电后防止机构自由运动的设备中，而通电制动类型的电磁抱闸当抱闸通电后才产生对运动机构的制动作用，主要用于在设备运行过程中对运动机构进行主动的制动控制。

对于掉电制动类型的电磁抱闸，目前市场上有很多成熟的产品，其结构和外形尺寸一般无法定制和更改，无法应用到一些对结构和空间尺寸要求严格的特殊机构中。另外目前的电磁抱闸驱动电路都是对其输入固定电压的电源进行驱动，并且在抱闸通电工作时，这种固定电压的驱动电源需要一直输入，这种情况会导致抱闸的耗能增大、发热量高，进而缩短抱闸和相关机构的使寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置及其驱动电路，电磁抱闸装置结构简单，可实现对旋转机构的制动和释放，同时，驱动控制电路在电磁抱闸装置工作时，只是在初始上电的较短时间内对其通入较高的电压，而在电枢与转子摩擦片脱离后，只对其通入较低的驱动电压维持其释放状态，显著降低了电磁抱闸装置的功耗和发热量。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置及其驱动电路，包括定子、电枢、圆环形线圈架，抱闸线圈、圆柱弹簧和旋转组件，其中，所述抱闸线圈缠绕在所述线圈架的外圆柱面上，所述线圈架固定镶嵌在所述定子上，其特征在于：所述定子设置为环形阶梯结构，所述定子的一端面边缘按圆周排列且等距设置有四个圆柱槽，且每个所述圆柱槽内均安装有所述圆柱弹簧的一端，所述圆柱弹簧的另一端抵在所述电枢的一端面上，所述电枢通过多个连接弹片连接在所述定子开设有圆柱槽的一端面上连接有所述定子，所述电枢与所述旋转组件之间留有间隙；

电磁抱闸装置的驱动电路包括驱动电源、设置有常闭触点A的延时继电器KM1、续流二极管、反向截止二极管和电阻，所述驱动电源的正极24_Q设有两个引脚，其中一所述引脚通过延时继电器KM1线连接所述抱闸线圈的正极输入端，另一所述引脚依次通过所述电阻和反向截止二极管线连接所述抱闸线圈的正极输入端，所述抱闸线圈的负极输入端通过所述续流二极管线连接所述驱动电源的负极GND_Q。

进一步，作为优选，所述旋转组件包括转子、转子摩擦片和铆钉二，所述转子和所述转子摩擦片之间通过多个所述铆钉二贴合且固定连接，所述转子可连接在旋转机构的关节转动轴上，以便于关节转动轴通过所述转子带动所述转子摩擦片进行旋转。

进一步，作为优选，所述连接弹片的两端通过多个铆钉一分别固定连接在所述定子和电枢上。

进一步，作为优选，所述抱闸线圈采用漆包线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：