制动装置及机器人制造方法及图纸

制动装置，包括制动件(10)、第一弹性件(20)、第一电磁线圈(30)、锁止件(40)、第二弹性件(50)以及第二电磁线圈(60)。制动件能够在阻止第二转动臂运动的制动位置和释放位置之间运动。第一弹性件能够提供使制动件朝向制动位置运动的弹性力。第一电磁线圈能够在通电后克服第一弹性件的弹性力驱动制动件运动至释放位置。锁止件能够在阻挡位于释放位置的制动件的锁止位置和解锁位置之间运动。第二弹性件能够提供使锁止件朝向解锁位置运动的弹性力。第二电磁线圈能够在通电后克服第二弹性件的弹性力驱动锁止件运动至锁止位置。该制动装置在使用时发热量和能耗更低。本实用新型专利技术还提供了具有上述制动装置的机器人。

【技术实现步骤摘要】
制动装置及机器人
本技术涉及一种制动装置，尤其是一种机器人关节的制动装置。本技术还涉及了具有上述制动装置的机器人。
技术介绍
对于机器人尤其是协作机器人(cobot)，其关节通常具有制动装置，以确保可以在断电时保持机器人的姿态。目前的制动装置通常包括电磁线圈和弹性件，在通电时借由电磁线圈克服弹性件的弹性恢复力驱动制动件运动以释放关节；在断电时借由弹性件的弹性恢复力驱动制动件运动以制动关节。在通电时需要向电磁线圈持续输入电流，导致制动装置的能耗和发热量较高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种制动装置，在使用时发热量和能耗更低。本技术的另一目的是提供一种机器人，其制动装置在使用时发热量和能耗更低。本技术提供了一种制动装置，包括一个制动件、一个第一弹性件、一个第一电磁线圈、一个锁止件、一个第二弹性件以及一个第二电磁线圈。制动件能够在一个制动位置和一个释放位置之间可运动地设置于一个第一转动臂，位于制动位置的制动件能够阻止一个第二转动臂相对于第一转动臂转动，位于释放位置的制动件能够释放第二转动臂。第一弹性件能够设置于第一转动臂并提供使制动件朝向制动位置运动的弹性力。第一电磁线圈能够设置于第一转动臂并在与一个电源接通后克服第一弹性件的弹性力驱动制动件运动至释放位置。锁止件能够在一个锁止位置和一个解锁位置之间可运动地设置于第一转动臂，位于锁止位置的锁止件能够阻挡位于释放位置的制动件向制动位置运动，位于解锁位置的锁止件能够释放制动件。第二弹性件能够设置于第一转动臂并提供使锁止件朝向解锁位置运动的弹性力。第二电磁线圈能够设置于第一转动臂并在与电源接通后克服第二弹性件的弹性力驱动锁止件运动至锁止位置。本技术提供的制动装置，在正常通电状态下，通过第二电磁线圈克服第二弹性件的弹性力驱动锁止件保持在锁止位置，进而代替第一电磁线圈将制动件保持在释放位置。由于第二弹性件的弹性力远小于第一弹性件的弹性力，因此第二电磁线圈的发热量和能耗小于第一电磁线圈。在断电时，锁止件在弹性件驱动下运动到解锁位置，制动件在第一弹性件驱动下运动至制动位置，借此实现自动制动。本技术提供的制动装置在使用时发热量和能耗更低。在制动装置的再一种示意性实施方式中，制动装置还包括一个控制开关，其与第一电磁线圈串联连接并用于接通或断开第一电磁线圈和电源。借此在机器人通电情况下能够通过控制开关实现主动制动。借此节省能耗。在制动装置的又一种示意性实施方式中，制动装置还包括一个备用电源，其能够在接通电源后充电，并且在断开电源后为第一电磁线圈供电。借此使制动装置的发热量和能耗进一步降低。在制动装置的另一种示意性实施方式中，备用电源为一个电容，其与串联后的第一电磁线圈和控制开关并联连接。借此降低制动装置的生产成本。在制动装置的另一种示意性实施方式中，控制开关为MOS管。在制动装置的另一种示意性实施方式中，制动装置还包括一个开关驱动电路，其包括一个第一电阻、一个第二电阻以及一个稳压二极管。第二电阻的一端接地，第二电阻与第一电阻串联连接，并且串联连接的第一电阻和第二电阻与备用电源连接，控制开关的栅极连接至第一电阻与第二电阻之间。稳压二极管的一端接地，另一端连接至第一电阻与第二电阻之间。借由开关驱动电路能够在断电后导通控制开关，接通第一电磁线圈和备用电源。在制动装置的另一种示意性实施方式中，制动件能够沿一个第一方向在制动位置和释放位置之间运动，并且制动件能够在制动位置抵靠第二转动臂，锁止件沿一个垂直于第一方向的第二方向在锁止位置和解锁位置之间运动。借此，制动件的运动对锁止件的运动的影响最小，同时便于简化锁止件的结构。在制动装置的另一种示意性实施方式中，第一转动臂上形成有一个沿第二方向开设的第一圆孔槽。锁止件为一个圆柱销，锁止件能够同轴地在第一圆孔槽内滑动，制动件上形成有一个第二圆孔槽，制动件位于释放位置时第二圆孔槽与第一圆孔槽相对，并且锁止件在位于锁止位置时一端伸入第二圆孔槽内，锁止件在位于解锁位置时退出第二圆孔槽。借此锁止件能够稳定地阻挡制动件，并且结构简单便于加工。在制动装置的另一种示意性实施方式中，制动装置还包括一个第一刹车片以及一个第二刹车片。第一刹车片能够设置于第二转动臂。第二刹车片设置于制动件，位于制动位置的制动件能够通过第二刹车片抵靠第一刹车片。借此可以在增大制动件和第二转动臂的摩擦力，缩短制动时间。在制动装置的另一种示意性实施方式中，第一弹性件和第二弹性件为弹簧。借此降低制动装置的生产成本。本技术还提供了一种机器人，包括一个第一转动臂、一个第二转动臂以及一个上述的制动装置。第二转动臂能够相对于第一转动臂转动。制动件能够在一个制动位置和一个释放位置之间可运动地设置于第一转动臂，位于制动位置的制动件能够阻止第二转动臂相对于第一转动臂转动，位于释放位置的制动件能够释放第二转动臂。该机器人的制动装置在使用时发热量和能耗更低。附图说明以下附图仅对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。图1为用于说明制动装置的一种示意性实施方式的结构的横截面的示意图。图2为图1中制动装置的另一状态的横截面的示意图。图3为用于说明制动装置的一种示意性实施方式的结构框图。图4为用于说明制动装置的电路连接的示意图。标号说明10制动件12第二圆孔槽14第一刹车片16第二刹车片20第一弹性件30第一电磁线圈40锁止件50第二弹性件60第二电磁线圈70控制开关80备用电源90开关驱动电路91第一电阻92第二电阻93稳压二极管110第一转动臂111第一圆孔槽120第二转动臂130电源I制动位置II释放位置III锁止位置IV解锁位置R转动轴线X第一方向Y第二方向具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。在本文中，“第一”、“第二”等并非表示其重要程度或顺序等，仅用于表示彼此的区别，以利文件的描述。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。图1为用于说明制动装置的一种示意性实施方式的结构的横截面的示意图。参照图1，制动装置用于机器人，机器人包括一个第一转动臂110和一个第二转动臂120，第二转动臂120能够绕一个转动轴线R相对于第一转动臂110转动。制动装置包括一个制动件10、一个第一弹性件20、一个第一电磁线圈30、一个锁止件40、一个第二弹性件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制动装置，其特征在于，包括：/n一个制动件(10)，其能够在一个制动位置(I)和一个释放位置(II)之间可运动地设置于一个第一转动臂，位于所述制动位置(I)的所述制动件(10)能够阻止一个第二转动臂相对于所述第一转动臂转动，位于所述释放位置(II)的所述制动件(10)能够释放所述第二转动臂；/n一个第一弹性件(20)，其能够设置于所述第一转动臂并提供使所述制动件(10)朝向所述制动位置(I)运动的弹性力；/n一个第一电磁线圈(30)，其能够设置于所述第一转动臂并在与一个电源接通后克服所述第一弹性件(20)的弹性力驱动所述制动件(10)运动至所述释放位置(II)；/n一个锁止件(40)，其能够在一个锁止位置(III)和一个解锁位置(IV)之间可运动地设置于所述第一转动臂，位于所述锁止位置(III)的所述锁止件(40)能够阻挡位于所述释放位置(II)的所述制动件(10)向所述制动位置(I)运动，位于所述解锁位置(IV)的所述锁止件(40)能够释放所述制动件(10)；/n一个第二弹性件(50)，其能够设置于所述第一转动臂并提供使所述锁止件(40)朝向所述解锁位置(IV)运动的弹性力；以及/n一个第二电磁线圈(60)，其能够设置于所述第一转动臂并在与所述电源接通后克服所述第二弹性件(50)的弹性力驱动所述锁止件(40)运动至所述锁止位置(III)。/n...

【技术特征摘要】
1.制动装置，其特征在于，包括：
一个制动件(10)，其能够在一个制动位置(I)和一个释放位置(II)之间可运动地设置于一个第一转动臂，位于所述制动位置(I)的所述制动件(10)能够阻止一个第二转动臂相对于所述第一转动臂转动，位于所述释放位置(II)的所述制动件(10)能够释放所述第二转动臂；
一个第一弹性件(20)，其能够设置于所述第一转动臂并提供使所述制动件(10)朝向所述制动位置(I)运动的弹性力；
一个第一电磁线圈(30)，其能够设置于所述第一转动臂并在与一个电源接通后克服所述第一弹性件(20)的弹性力驱动所述制动件(10)运动至所述释放位置(II)；
一个锁止件(40)，其能够在一个锁止位置(III)和一个解锁位置(IV)之间可运动地设置于所述第一转动臂，位于所述锁止位置(III)的所述锁止件(40)能够阻挡位于所述释放位置(II)的所述制动件(10)向所述制动位置(I)运动，位于所述解锁位置(IV)的所述锁止件(40)能够释放所述制动件(10)；
一个第二弹性件(50)，其能够设置于所述第一转动臂并提供使所述锁止件(40)朝向所述解锁位置(IV)运动的弹性力；以及
一个第二电磁线圈(60)，其能够设置于所述第一转动臂并在与所述电源接通后克服所述第二弹性件(50)的弹性力驱动所述锁止件(40)运动至所述锁止位置(III)。


2.如权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括一个控制开关(70)，其与所述第一电磁线圈(30)串联连接并用于接通或断开所述第一电磁线圈(30)和所述电源。


3.如权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括一个备用电源(80)，其能够在接通所述电源后充电，并且在断开所述电源后为所述第一电磁线圈(30)供电。


4.如权利要求3所述的制动装置，其特征在于，所述备用电源(80)为一个电容，其与串联后的所述第一电磁线圈(30)和所述控制开关(70)并联连接。


5.如权利要求4所述的制动装置，其特征在于，所述控制开关(70)为MOS管。


6.如权利要求5所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括一个开关驱动电路(90)，其包括：
一个第一电阻(91)；
一个第二电阻(92)，其一端接地，所述第二电阻(92)与所述第一电阻(91)串联连接，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵研峰，姚吉隆，杨勇，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11