[实用新型]一种机器人关节制动装置及机器人关节

说明书

本实用新型公开一种机器人关节制动装置及机器人关节，包括：转轴，安装于机器人关节本体，插销组件，所述插销组件包括支架和与所述支架连接的磁性推动件，弹性件，插销，其借用所述磁性推动件的磁力和所述弹性件的弹力于所述插销的轴向方向上位移；制动组件，所述制动组件包括摩擦柱，制动盘，所述制动盘与所述摩擦柱为过盈连接，所述制动盘和所述插销于所述插销位移方向上的投影存在重叠区域，通过所述插销位移过程中干涉卡止所述制动盘刹停所述制动组件控制所述转轴停止。

技术领域

本实用新型涉及机器人关节模组领域，具体涉及一种机器人关节制动装置及机器人关节。

背景技术

随着社会的高速发展和人类社会生活水平和质量的提高，机器人涉及到各行各业，而机器人关节模组尤其重要。目前协作机器人关节模组内部的制动器主要有两种类型：电磁制动器及插销式摩擦制动器。这两种类型的制动器都是靠摩擦制动，摩擦过程中会产生粉尘，可能对编码器和驱动器造成污染，从而造成编码器精度下降或者短路风险。对于电磁式制动器，目前已经有部分厂家采用了一定的密封结构实现对粉尘的密封。但是电磁式制动器一般轴向尺寸较大，自身重量大，不利于关节模组的轻量化及小型化。而插销式摩擦制动器还未见有协作机器人厂家对摩擦粉尘进行密封。插销式摩擦制动器的工作原理是：插销移动到预订位置使制动盘停止转动，制动盘与转轴或固定在转轴上的中间件摩擦，从而转轴停下来。目前，这种插销式摩擦制动方案都不带检测组件，如果在运动过程中插销意外到达使制动盘停止位置，则会造成摩擦副意外磨损甚至损坏。另一方面，如果需要制动时插销不能到达预订位置，则制动失灵，不能将模组锁定，将会造成安全事故。进一步，现有的关节模组制动器，摩擦面为圆环面，由于线速度的差异，圆环面外侧会更容易磨损。线速度差异导致的内外侧磨损不匀会导致制动力矩不稳定。现有的插销式摩擦制动器未密封，摩擦产生的粉尘会污染编码器及控制器，需对摩擦制动过程中产生的粉尘进行密封。需对制动及松闸两种工作状态进行检测，避免制动失灵造成安全事故或意外制动导致的制动装置损坏。

因此开发一种全新的机器人关节制动装置及机器人关节就显得很有必要。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种机器人关节制动装置及机器人关节，通过设置检测组件和密封端盖，实现实时检测制动状态并避免编码器与驱动器受到污染的目的。

本实用新型通过以下的技术方案来实现：一种机器人关节制动装置，包括：一转轴，安装于一机器人关节本体，且其相对所述机器人关节本体转动；一插销组件，位于所述转轴一侧且安装于所述机器人关节本体，所述插销组件包括一支架和与所述支架连接的一磁性推动件，一弹性件，组装于所述机器人关节本体，一插销，组装于所述弹性件上，使其通过所述磁性推动件的磁力或所述弹性件的弹力于所述插销的轴向方向上位移；一制动组件，套设并固定于所述转轴使所述制动组件随着所述转轴同步旋转，所述制动组件包括一摩擦柱，所述摩擦柱套设并固定于所述转轴，一制动盘，所述制动盘与所述摩擦柱为过盈连接，所述制动盘和所述插销于所述插销位移方向上的投影存在重叠区域，由此通过所述插销位移过程中干涉卡止所述制动盘刹停所述制动组件控制所述转轴停止。

进一步地，所述磁性推动件包括一电磁铁固定于所述支架，一推杆，活动连接于所述电磁铁，通过所述电磁铁的磁力推动所述推杆运动进而推动所述插销位移，且所述推杆和所述制动盘于所述插销位移方向上的投影不重叠。

进一步地，所制动组件还包括两个密封端盖，套设于转轴，分别抵接于摩擦柱两侧并覆盖所述制动盘两侧。

进一步地，所述密封端盖与所述制动盘之间设有交错面，使二者之间产生迷宫结构。

进一步地，所述弹性件为一弹簧，所述弹簧一端抵接于所述机器人关节本体内，另一端接抵于所述插销的中空底部，并且通过自身形变弹力推动所述插销位移。

进一步地，所述制动盘的外缘包括至少一卡齿，形成外凸部，且外凸部和所述插销于所述插销位移方向上的投影存在重叠区域，所述制动盘的内凹部和所述插销于所述插销位移方向上的投影不重叠。