关节抱闸机构及机器人关节制造技术

本发明专利技术提供一种关节抱闸机构及机器人关节，关节抱闸机构包括：离合圈、摩擦组件和插销组件，所述离合圈包括内圈和外圈，内圈和外圈之间分布有开槽和滚体，所述滚体能够基于插销组件的作用沿所述开槽由第一位置运动至第二位置，以使得内圈和外圈实现接合和分离的切换；当所述内圈和外圈分离时，内圈和外圈能够相对旋转；当所述内圈和外圈接合时，内圈和外圈的相对旋转被限制，所述摩擦组件轴向压紧离合圈以实现刹车减速。本申请具体实施例的抱闸机构仅需较小的驱动力驱动插销组件运动，抱闸机构的体积较小、结构紧凑。结构紧凑。结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
关节抱闸机构及机器人关节


[0001]本专利技术属于机器人
，特别是涉及一种关节抱闸机构及机器人关节。

技术介绍

[0002]制动器是用于使运动部件减速、停止或保持停止状态的装置，现有技术中的制动器主要是插销式制动器和电磁式制动器。
[0003]其中，插销式制动器包括设置于电机轴的爪盘以及设置于关节轴向的挡销，利用挡销插入时限制爪盘的旋转进而达到制动的效果，但是爪盘周向相邻的爪之间具有间隙，使得挡销在插入后不能立即制动，关节仍然能够转动一定角度，不能将关节稳定地保持在静止位置。
[0004]电磁式制动器通过电磁力作用使得槽盘吸附衔铁，压紧设置于槽盘和衔铁之间的摩擦片实现制动，摩擦片连接于电机轴，该种方式下能够实现关节的静止位置，但制动器的分离
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接合完全由电磁力提供，这将使得制动器的体积大、重量大，不利于关节的紧凑设计。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种关节抱闸机构及机器人关节，以解决现有技术中的制动器实现断电制动后难以保持静止位置、制动器体积大、重量的问题，本专利技术所提供的关节抱闸机构通过自锁摩擦力驱动摩擦片减速，离合插销需要的驱动力较小，且该制动器的设置位置灵活，有利于关节的紧凑化设计。
[0006]为解决上述问题，本专利技术可采用如下技术方案：一种关节抱闸机构，包括离合圈、摩擦组件和插销组件，所述离合圈包括内圈和外圈，内圈和外圈之间分布有开槽和滚体，所述滚体能够基于插销组件的作用沿所述开槽由第一位置运动至第二位置，以使得内圈和外圈实现接合和分离的切换；当所述内圈和外圈分离时，内圈和外圈能够相对旋转；当所述内圈和外圈接合时，内圈和外圈的相对旋转被限制，所述摩擦组件轴向压紧离合圈以实现刹车减速。
[0007]进一步的，所述摩擦组件安装于运动轴以跟随转动，当所述内圈和外圈接合时，所述摩擦组件相对于离合圈转动，摩擦组件和离合圈之间形成摩擦扭矩以实现刹车减速。
[0008]进一步的，所述运动轴包括高速运动轴和低速运动轴，所述内圈设置于低速运动轴，所述摩擦组件设置于高速运动轴，当所述内圈和外圈分离时，内圈跟随低速运动轴转动，摩擦组件轴向压紧外圈以带动外圈跟随高速运动轴转动。
[0009]进一步的，所述运动轴包括高速运动轴和低速运动轴，所述内圈和摩擦组件沿轴向设置于高速运动轴，所述外圈固定于关节壳体。
[0010]进一步的，所述开槽形成为斜坡状开槽，所述滚体通过弹性件连接于所述开槽，所述弹性件将所述滚体保持于第一位置；插销组件作用时压缩所述弹性件，以使得滚体沿斜坡状开槽由第一位置运动至第二位置。
[0011]进一步的，所述插销组件包括电磁元件和插销件，通过控制电磁元件通断电使得
插销件沿轴向运动以作用于滚体。
[0012]进一步的，所述插销组件包括复位弹簧，所述插销件基于电磁元件和复位弹簧实现轴向靠近离合圈和/或远离离合圈。
[0013]进一步的，所述插销件的周向分布有沿轴向延伸的拨片，所述插销件沿轴向运动使得拨片作用于滚体，以使滚体由第一位置运动至第二位置。
[0014]进一步的，所述内圈和外圈之间沿周向分布至少两组开槽，每组开槽包括呈对称设置的斜坡状开槽，每组开槽内设置两个滚体以实现抱闸的双向自锁。
[0015]本申请还可采用如下技术方案：一种机器人关节，包括电机、减速器、以及前文中任一项所述的关节抱闸机构，电机输入轴形成为高速运动轴，减速器输出轴形成为低速运动轴。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具体实施例的有益效果至少在于：1、采用自锁摩擦力驱动摩擦片进行抱闸减速，离合插销件仅需提供较小的力量，实现离合内圈和外圈的分离和接合；2、基于双向自锁结构，实现了制动静止位置的保持；3、抱闸的结构紧凑、体积较小，可设置的位置灵活，能够充分利用关节空间，利于关节紧凑设计。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一个实施例的关节抱闸机构的示意图；图2是本专利技术一个实施例的关节抱闸机构制动状态的剖面图；图3是本专利技术一个实施例的关节抱闸机构制动状态的爆炸图；图4是本专利技术一个实施例的关节抱闸机构未制动状态的示意图；图5是本专利技术一个实施例的关节抱闸机构未制动状态的爆炸图。
实施方式
[0018]为使本专利技术的技术方案更加清楚明了，下面将结合附图来描述本专利技术的实施例。应当理解的是，对实施方式的具体说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不是用于穷举本专利技术的所有可行方式，更不是用于限制本专利技术的具体实施范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。
[0019]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0020]本专利技术具体实施例保护一种关节抱闸机构，参图1
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3，包括离合圈10、摩擦组件和插销组件，其中，离合圈10、摩擦组件和插销组件在方向上沿轴向分布，可以呈现为同轴心或不同轴心的安装方式。离合圈10包括外圈12和内圈11，内圈11和外圈12之间分布有开槽13，所述开槽13内设置有滚体14，所述滚体14可沿所述开槽13运动，所述插销组件用于向所述滚体14施加作用力，以使得所述滚体14由第一位置运动至第二位置，参图2
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3，当滚体14
处于第一位置时，内圈11和外圈12接合；参图4
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5，当滚体14处于第二位置时，内圈11和外圈12分离，可理解的，当插销组件向滚体14施加作用力使得滚体14由第一位置运动至第二位置时，所述内圈11和外圈12实现接合和分离的状态切换，也即，当滚体14处于第一位置时，内圈11和外圈12接合，当滚体14处于第二位置时，内圈11和外圈12分离。
[0021]其中，参图4
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5，当所述内圈11和外圈12分离时，内圈11和外圈12能够产生相对运动，示例性的，内圈11和外圈12分别能够转动，且内圈11和外圈12具有不同的转速；或者，所述内圈11和外圈12其中之一能够转动，其中另一设置于固定部件，内圈11和外圈12存在相对转动。当内圈和外圈12接合时，可理解的，内圈和外圈12的相对旋转被限制，所述摩擦组件能够轴向压紧离合圈10，以实现刹车减速。
[0022]所述摩擦组件安装于运动轴以跟随转动，所述内圈11和外圈12至少其一安装于运动轴，或者内圈11和外圈12安装于具有不同转速的运动轴，当断电制动时，所述摩擦组件和圈体之间存在相对转动，形成摩擦扭矩，实现刹车减速。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关节抱闸机构，其特征在于，包括离合圈（10）、摩擦组件和插销组件，所述离合圈（10）包括内圈（11）和外圈（12），内圈（11）和外圈（12）之间分布有开槽（13）和滚体（14），所述滚体（14）能够基于插销组件的作用沿所述开槽（13）由第一位置运动至第二位置，以使得内圈（11）和外圈（12）实现接合和分离的切换；当所述内圈（11）和外圈（12）分离时，内圈（11）和外圈（12）能够相对旋转；当所述内圈（11）和外圈（12）接合时，内圈（11）和外圈（12）的相对旋转被限制，所述摩擦组件轴向压紧离合圈（10）以实现刹车减速。2.根据权利要求1所述的关节抱闸机构，其特征在于，所述摩擦组件安装于运动轴以跟随转动，当所述内圈（11）和外圈（12）接合时，所述摩擦组件相对于离合圈（10）转动，摩擦组件和离合圈（10）之间形成摩擦扭矩以实现刹车减速。3.根据权利要求2所述的关节抱闸机构，其特征在于，所述运动轴包括高速运动轴和低速运动轴，所述内圈（11）设置于低速运动轴，所述摩擦组件设置于高速运动轴，当所述内圈（11）和外圈（12）分离时，内圈（11）跟随低速运动轴转动，摩擦组件轴向压紧外圈（12）以带动外圈（12）跟随高速运动轴转动。4.根据权利要求2所述的关节抱闸机构，其特征在于，所述运动轴包括高速运动轴和低速运动轴，所述内圈（11）和摩擦组件沿轴向设置于高速运动轴，所述外圈（12）固定于关节壳体。5.根据权利要求1所述的关...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾东子，孙恺，曹宇男，
申请(专利权)人：苏州艾利特机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：