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制造方法及图纸

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术设计新颖，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。

【技术实现步骤摘要】
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
本技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术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，本技术提供以下技术方案：一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置，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。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。一种旋转机构制动用的低功耗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。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.电磁抱闸装置：定子安装在机构的静止本体上。在线圈架上缠绕抱闸线圈，然后镶嵌在定子的圆环形槽中，在定子的四个对称设计的圆柱槽中，放置四个圆柱弹簧，圆柱弹簧的一端在圆柱槽中顶在定子上，另一端顶在与定子间通过连接弹片连接的电枢上；转子摩擦片和转子间采用铆钉连接，转子连接到旋转机构的关节转动轴上，随关节转动轴一起旋转，并带动转子摩擦片旋转；当抱闸线圈不通电时，四个圆柱弹簧将电枢压紧在转子摩擦片上，使抱闸装置处于制动状态，反之当抱闸线圈通入要求的驱动电压时，定子和抱闸线圈一起组成电磁铁，克服弹簧的弹力将电枢与转子摩擦片分离，使抱闸机构处于释放状态。2.电磁抱闸装置的驱动电路：由于抱闸装置在初始通电时，需要对抱闸线圈输入相对较高的电压才能克服定子与电枢间圆柱弹簧的弹力，使电枢与转子摩擦片脱离，而在维持电枢与转子摩擦片脱离的长时间工作阶段，由于电枢此时与“电磁铁”之间的磁路气隙接近零，只需要对抱闸线圈输入相对较低的电压即可维持电枢与转子摩擦片脱离的状态；因此将抱闸装置的驱动电路设计成可自动切换不同的输入电压，在初始上电时，给抱闸线圈通入相对较高的电压，使电枢与转自摩擦片脱离，待状态稳定后，驱动电路将输入自动切换到低输入电压，维持电枢与转子摩擦片的脱离状态，从而降低抱闸的工作功率，降低能耗和发热量。附图说明图1为一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置的结构示意图；图2为图1中A-A的剖视图；图3为图1中B-B的剖视图；图4为一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置处于制动状态的结构示意图；图5为一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置的驱动电路图；图6为延时继电器的线圈电路图。图中：1、铆钉一；2、定子；3、电枢；4、线圈架；5、抱闸线圈；6、连接弹片；7、铆钉二；8、圆柱弹簧；9、转子；10、转子摩擦片；11、延时继电器；12、续流二极管；14、反向截止二极管；15、电阻。具体实施方式结合本技术实施例中的附图，下面将对本技术实施例的的技术方案进行清楚、完整的描述。请参阅附图1-6，图中，A指延时继电器11的闭触点，24V_Q指驱动电源的正极，GND_Q指驱动电源的负极，KM1指延时继电器，本技术提供如下技术方案：一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置，包括定子2、电枢3、圆环形线圈架4，抱闸线圈5、圆柱弹簧8和旋转组件，其中，抱闸线圈5缠绕在线圈架4的外圆柱面上，线圈架4固定镶嵌在定子2上，其特征在于：定子2设置为环形阶梯结构，定子2的一端面边缘按圆周排列且等距设置有四个圆柱槽，且每个圆柱槽内均安装有圆柱弹簧8的一端，圆柱弹簧8的另一端抵在电枢3的一端面上，电枢3通过多个连接弹片6连接在定子2开设有圆柱槽的一端面上连接有定子2，电枢3与旋转组件之间留有间隙。本实施例中，更进一步的，旋转组件包括转子9、转子摩擦片10和铆钉二7，转子9和转子摩擦片10之间通过多个铆钉二7贴合且固定连接，转子9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转子9带动转子摩擦片10进行旋转。具体的，转子9连接到旋转机构的关节转动轴上，随关节转动轴一起旋转，并带动转子摩擦片10旋转。本实施例中，更进一步的，连接弹片6的两端通过多个铆钉一1分别固定连接在定子2和电枢3上，连接弹片6具有弹性。本实施例中，更进一步的，抱闸线圈5采用漆包线。一种旋转机构制动用的低功耗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KM111、续流二极管12、反向截止二极管14和电阻15，驱动电源的正极24_Q设有两个引脚，其中一引脚通过延时继电器KM111本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置，包括定子（2）、电枢（3）、圆环形线圈架（4），抱闸线圈（5）、圆柱弹簧（8）和旋转组件，其中，所述抱闸线圈（5）缠绕在所述线圈架（4）的外圆柱面上，所述线圈架（4）固定镶嵌在所述定子（2）上，其特征在于：所述定子（2）设置为环形阶梯结构，所述定子（2）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（8）的一端，所述圆柱弹簧（8）的另一端抵在所述电枢（3）的一端面上，所述电枢（3）通过多个连接弹片（6）连接在所述定子（2）开设有圆柱槽的一端面上，所述电枢（3）与所述旋转组件之间留有间隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置，包括定子（2）、电枢（3）、圆环形线圈架（4），抱闸线圈（5）、圆柱弹簧（8）和旋转组件，其中，所述抱闸线圈（5）缠绕在所述线圈架（4）的外圆柱面上，所述线圈架（4）固定镶嵌在所述定子（2）上，其特征在于：所述定子（2）设置为环形阶梯结构，所述定子（2）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（8）的一端，所述圆柱弹簧（8）的另一端抵在所述电枢（3）的一端面上，所述电枢（3）通过多个连接弹片（6）连接在所述定子（2）开设有圆柱槽的一端面上，所述电枢（3）与所述旋转组件之间留有间隙。


2.根据权利要求1所述的一种旋转机构制动用的低功耗电磁抱闸装置，其特征在于：所述旋转组件包括转子（9）、转子摩擦片（10）和铆钉二（7），所述转子（9）和所述转子摩擦片（10）之间通过多个所述铆钉二（7）贴合且固定连接，所述转子（9）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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，樊继壮，李长乐，
申请(专利权)人：洛阳尚奇机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41