一种内嵌电磁制动的机器人关节模组制造技术

本实用新型专利技术公开一种内嵌电磁制动的机器人关节模组，电机组件；谐波减速器组件，其连接在所述电机组件的转轴一端，所述转轴中设置一中空保护管；输出法兰，其设置在所述谐波减速器组件输出端；以及制动器组件，其结合设置在所述电机组件尾部空间，所述制动器组件中的刹车片套设在所述转轴外周且与所述转轴同步转动，所述刹车片选择性制动。本实用新型专利技术根据中空一体机的结构特征，配套设置了一种内嵌电磁制动组件，简化制动组件结构，将整机小型化、轻量化，解决了现有电机技术领域中因采用标准电磁制动成品而造成安装体积过大且中空孔无法做大的技术问题。

A robot joint module embedded with electromagnetic brake

【技术实现步骤摘要】
一种内嵌电磁制动的机器人关节模组
本技术涉及电机减速器一体机
，具体涉及一种内嵌电磁制动的机器人关节模组。
技术介绍
电机和谐波减速器组合成的一体机是一种通用的旋转执行元件，能对外输出高精度高扭矩的旋转运动。目前，一体机制动功能的实现主要有两种形式，即：采用插销结构实现制动功能；采用电磁制动结构实现制动功能。插销结构实现制动，即是利用安装在轴向方向，且离电机主轴线一定距离的电磁推杆，制动插销与复位弹簧组成的制动执行机构与安装在主轴上的圆形刹车爪盘配合完成制动动作，在无需制动的时候，电磁推杆上电推动插销让出爪盘运动路径，在需要制动的时候，电磁推杆断电，插销在复位弹簧的作用下回到原来的位置占据卡爪的运动路径实现制动。插销结构制动，由于其自身结构的限制，目前只能应用在断电保护和紧急制动工况下，不能应用于功能性刹车工况，且由于其刹车特征为硬限位刹车，在一次刹车之后，重新释放刹车的时候会出现卡死情况，这就对特别是多轴的服务类协作机器人的控制上制造了很大的麻烦；电磁制动结构实现制动，即是在不需要制动力的情况下，给制动线圈通电产生磁力吸引制动衔铁片释放刹车片实现与刹车片配合的电机轴的自由转动，在需要制动力的情况下，制动线圈断电，制动衔铁由于复位弹簧的作用紧紧压住刹车片，实现对主轴制动的功能。电磁制动结构实现制动，虽然在使用上相对插销结构制动有控制简单，使用广泛的优势，但是目前由于市面上的电磁制动器都是标准成品，由于自身结构的特殊性，其大重量，大体积，中空孔径很难做到很大，和安装时一体机内部空间不能得到充分利用的缺点不能让其很好的适配到力求小体积，轻量化和大中空孔径的一体机领域上。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本技术的目的是提供一种内嵌电磁制动的机器人关节模组，根据中空一体机的结构特征，配套设置了一种内嵌电磁制动组件，简化制动组件结构，将整机小型化、轻量化，解决了现有电机
中因采用标准电磁制动成品而造成安装体积过大且中空孔无法做大的技术问题。解决了现有复合关节尺寸过大、传动复杂的技术问题。为了实现根据本技术的这些目的和其他优点，提供了一种内嵌电磁制动的机器人关节模组，包括：电机组件；谐波减速器组件，其连接在所述电机组件的转轴一端，所述转轴中设置一中空保护管；输出法兰，其设置在所述谐波减速器组件输出端；以及制动器组件，其结合设置在所述电机组件尾部空间，所述制动器组件中的刹车片套设在所述转轴外周且与所述转轴同步转动，所述刹车片选择性制动。优选的，所述电机组件包括：电机壳体，其为一圆盘式结构，包括第一圆盘环体和第一圆盘底座，所述谐波减速器组件连接在所述第一圆盘底座外侧端，且所述第一圆盘底座中心开设一第一通孔；电机定子，其通过过盈配合压入所述第一圆盘环体腔内；转轴，其同轴设置在所述电机壳体中心轴上，所述转轴前端贯穿所述第一通孔与所述谐波减速器组件输入端连接；以及磁钢，其通过胶水粘接在所述转轴上，且所述磁钢同轴间隔设置在所述电机定子的内侧空间。优选的，所述制动器组件包括：制动器端盖，其同为一圆盘式结构，包括第二圆盘环体和第二圆盘底座，所述制动器端盖的开口端对接在所述电机壳体的开口端上，所述第二圆盘底座中心开设一第二通孔，所述第二通孔外周的所述第二圆盘底座内侧壁上开设一内环形凹槽；制动线圈，其通过灌胶工艺封存在所述内环形凹槽内；制动器衔铁，其弹性活动设置在所述制动线圈的内侧端；制动器上板，其间隔连接在所述第二圆盘底座内侧壁上；以及刹车片，其被夹设在所述制动器衔铁和制动器上板之间。优选的，所述转轴为一空心式结构，所述中空保护管贯穿设置在所述转轴中，所述中空保护管的前端延伸至所述谐波减速器组件中并与所述输出法兰同轴连接；所述转轴前侧通过一前轴承配合连接在所述第一通孔中，所述转轴后侧通过一后轴承配合连接在所述第二通孔中，所述磁钢设置在所述前轴承与后轴承之间的所述转轴上。优选的，所述内环形凹槽与所述第二通孔同轴设置，所述内环形凹槽外周的所述第二圆盘底座内侧壁上开设有若干个安装孔和螺纹孔，所述安装孔和螺纹孔间隔分布，所述安装孔中安装有压紧弹簧，所述压紧弹簧抵触在所述制动器衔铁内侧壁上。优选的，所述刹车片的外径小于所述制动器衔铁和制动器上板的外径，所述制动器上板外周对称开设有若干第三通孔，所述第三通孔与所述螺纹孔一一对应，且所述第三通孔与所述螺纹孔之间夹设有定高柱，所述制动器上板通过沉头螺钉依次穿过所述第三通孔、定高柱的通孔后拧紧在所述制动器端盖的螺纹孔内。优选的，所述定高柱的长度大于所述制动器衔铁与刹车片的叠加厚度，且所述安装孔底部与所述制动器衔铁之间的最大间距小于所述压紧弹簧正常状态时的长度。优选的，所述制动器衔铁覆盖在所述制动线圈外侧，且所述制动器衔铁外周对称开设有若干卡槽，所述定高柱贯穿卡设在所述卡槽中。优选的，所述制动器上板、刹车片和制动器衔铁依次位于所述磁钢与制动线圈之间的所述第二圆盘环体中，所述转轴依次贯穿所述制动器组件轴中心，所述刹车片轴中心开设有四方通孔，所述刹车片中心对应的所述转轴上设置为四方轴段，所述四方通孔套设在所述四方轴段外周，且所述四方轴段的边长介于所述四方通孔边长与对角线长度之间。优选的，所述第二圆盘底座外侧端连接一编码器外罩，所述编码器外罩中设置有编码器组件，所述编码器组件包括编码圆盘和信号收发器，所述转轴的尾端从所述第二通孔的尾端引出并伸入至所述编码器外罩中，所述编码圆盘安装在所述转轴的引出端外周，所述信号收发器固定在所述编码器外罩中，且所述信号收发器与所述编码圆盘间隔对准。与现有技术相比，本技术包含的有益效果在于：本技术的电磁制动组件结构简单紧凑，设计合理，运行稳定，在满足使用功能的情况下充分利用了一体机内部空间，使得一体机能在增加电磁制动功能的情况下，依然可以保持小体积，轻量化，大中空孔径等优点。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1是本技术整体结构的外观示意图；图2是电机组件和制动器组件的剖视图；图3是制动器组件的结构示意图；图4是制动器端盖的结构示意图；图5是制动器组件的剖视图；图6是图5中局部I的结构示意图；图7是制动器衔铁的结构示意图；图8是刹车片与转轴的装配结构示意图；图9是本技术机器人关节模组的爆炸图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。如图1-9所示，本技术提供了一种内嵌电磁制动的机器人关节模组，由输出法兰5，谐波减速器组件2，电机组件3，制动器组件4，编码器组件5和中空保护管6等部分组成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内嵌电磁制动的机器人关节模组，其特征在于，包括：/n电机组件；/n谐波减速器组件，其连接在所述电机组件的转轴一端，所述转轴中设置一中空保护管；/n输出法兰，其设置在所述谐波减速器组件输出端；以及/n制动器组件，其结合设置在所述电机组件尾部空间，所述制动器组件中的刹车片套设在所述转轴外周且与所述转轴同步转动，所述刹车片选择性制动。/n

【技术特征摘要】
1.一种内嵌电磁制动的机器人关节模组，其特征在于，包括：
电机组件；
谐波减速器组件，其连接在所述电机组件的转轴一端，所述转轴中设置一中空保护管；
输出法兰，其设置在所述谐波减速器组件输出端；以及
制动器组件，其结合设置在所述电机组件尾部空间，所述制动器组件中的刹车片套设在所述转轴外周且与所述转轴同步转动，所述刹车片选择性制动。


2.如权利要求1所述的内嵌电磁制动的机器人关节模组，其特征在于，所述电机组件包括：
电机壳体，其为一圆盘式结构，包括第一圆盘环体和第一圆盘底座，所述谐波减速器组件连接在所述第一圆盘底座外侧端，且所述第一圆盘底座中心开设一第一通孔；
电机定子，其通过过盈配合压入所述第一圆盘环体腔内；
转轴，其同轴设置在所述电机壳体中心轴上，所述转轴前端贯穿所述第一通孔与所述谐波减速器组件输入端连接；以及
磁钢，其通过胶水粘接在所述转轴上，且所述磁钢同轴间隔设置在所述电机定子的内侧空间。


3.如权利要求2所述的内嵌电磁制动的机器人关节模组，其特征在于，所述制动器组件包括：
制动器端盖，其同为一圆盘式结构，包括第二圆盘环体和第二圆盘底座，所述制动器端盖的开口端对接在所述电机壳体的开口端上，所述第二圆盘底座中心开设一第二通孔，所述第二通孔外周的所述第二圆盘底座内侧壁上开设一内环形凹槽；
制动线圈，其通过灌胶工艺封存在所述内环形凹槽内；
制动器衔铁，其弹性活动设置在所述制动线圈的内侧端；
制动器上板，其间隔连接在所述第二圆盘底座内侧壁上；以及
刹车片，其被夹设在所述制动器衔铁和制动器上板之间。


4.如权利要求3所述的内嵌电磁制动的机器人关节模组，其特征在于，所述转轴为一空心式结构，所述中空保护管贯穿设置在所述转轴中，所述中空保护管的前端延伸至所述谐波减速器组件中并与所述输出法兰同轴连接；
所述转轴前侧通过一前轴承配合连接在所述第一通孔中，所述转轴后侧通过一后轴承配合连接在所述第二通孔中，所述磁钢设置在所述前轴承与后轴承之间的所述转轴上。

【专利技术属性】
技术研发人员：储建华，鄢旋，李健，
申请(专利权)人：江苏开璇智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32