一种双稳态压电陶瓷制动器

1.本发明涉及制动器技术领域，具体为一种双稳态压电陶瓷制动器。


背景技术：

2.制动器是具有使运动部件减速或停止状态等功能的装置，在工业自动化设备中有大量的应用，匹配安装在伺服电机中又是安全装置，当设备在提升或下降货物过程中，失去供电系统时制动器可以失电保持制动，防止货物掉落。
3.当前，伺服电机用制动器主要以电磁式制动器为主，使用时存在以下问题：当励磁线圈通电时制动器存在轴向漏磁，影响磁编编码器位置检测精度，同时会使制动器吸合电压增大；制动器发热严重；制动器体积大。伺服电机的发展趋势是小型化，制动器存在发热及体积大等问题急需解决。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述和/或现有双稳态压电陶瓷制动器中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是提供一种双稳态压电陶瓷制动器，通过给压电陶瓷通电时，位移放大器向x方向伸长，y方向缩短，衔铁与摩擦盘脱离，转动板可以自由旋转；当压电陶瓷掉电时，位移放大器向x方向缩短，y方向伸长，衔铁与摩擦盘接触摩擦，转动盘减速或者停止转动，而且具有体积小，发热量低、无回转背隙及实现稳定的双向动作并放大压电陶瓷位移量。
7.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
8.一种双稳态压电陶瓷制动器，其包括：
9.转动组件，所述转动组件包括电机主轴、设置于电机主轴外周且与电机主轴同步转动的转动板和设置于转动板底部的摩擦盘；
10.固定组件，所述固定组件包括电机端盖和设置于电机端盖顶部的安装板；
11.制动组件，所述制动组件包括垂直设置于安装板顶部且分别位于电机主轴两侧的导向柱、设置于安装板上方且可沿着导向柱轴向移动的衔铁和设置于衔铁和安装板之间且分别位于电机主轴两侧的位移放大器。
12.作为本发明所述的一种双稳态压电陶瓷制动器的一种优选方案，其中，所述安装板的顶部设置有安装孔，所述安装板的顶部设置有从安装孔拧入电机端盖的紧固钮。
13.作为本发明所述的一种双稳态压电陶瓷制动器的一种优选方案，其中，所述位移放大器的包括分别与衔铁底部和安装板顶部连接的连接头、分别设置于连接头相对侧壁的连接板和设置于连接板之间的双稳态梁。
14.作为本发明所述的一种双稳态压电陶瓷制动器的一种优选方案，其中，所述双稳态梁的两个梁桥之间设置有压电陶瓷和分别设置于压电陶瓷相对两侧壁且与双稳态梁侧壁连接的弹簧。
15.作为本发明所述的一种双稳态压电陶瓷制动器的一种优选方案，其中，所述弹簧为压缩状态，所述弹簧的表面喷涂设置有防腐涂料。
16.与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：通过给压电陶瓷通电时，位移放大器向x方向伸长，y方向缩短，衔铁与摩擦盘脱离，转动板可以自由旋转；当压电陶瓷掉电时，位移放大器向x方向缩短，y方向伸长，衔铁与摩擦盘接触摩擦，转动盘减速或者停止转动，而且具有体积小，发热量低、无回转背隙及实现稳定的双向动作并放大压电陶瓷位移量。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
18.图1为本发明一种双稳态压电陶瓷制动器结构示意图；
19.图2为本发明一种双稳态压电陶瓷制动器通电状态下部分结构示意图；
20.图3为本发明一种双稳态压电陶瓷制动器掉电状态下部分结构示意图。
21.100、转动组件；110、电机主轴；120、转动板；130、摩擦盘；200、固定组件；210、电机端盖；220、安装板；230、紧固钮；300、制动组件；310、导向柱；320、衔铁；330、位移放大器；331、连接板；332、双稳态梁；333、弹簧；334、压电陶瓷。
具体实施方式
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
23.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
25.本发明提供一种双稳态压电陶瓷制动器，通过给压电陶瓷通电时，位移放大器向x方向伸长，y方向缩短，衔铁与摩擦盘脱离，转动板可以自由旋转；当压电陶瓷掉电时，位移放大器向x方向缩短，y方向伸长，衔铁与摩擦盘接触摩擦，转动盘减速或者停止转动，而且具有体积小，发热量低、无回转背隙及实现稳定的双向动作并放大压电陶瓷位移量。
26.图1-图3示出的是本发明一种双稳态压电陶瓷制动器一实施方式的结构示意图，请参阅图1-图3，本实施方式的一种双稳态压电陶瓷制动器，其主体部分包括转动组件100、固定组件200和制动组件300。
27.所述转动组件100包括电机主轴110、设置于电机主轴110外周且与电机主轴110同步转动的转动板120和设置于转动板120底部的摩擦盘130，通过电机主轴110带动转动板
120转动，摩擦盘130通过ab胶粘与转动盘贴紧，摩擦盘130具有较大的摩擦系数同时耐高温，耐油污，耐摩擦等性能；
28.所述固定组件200包括电机端盖210和设置于电机端盖210顶部的安装板220，所述安装板220的顶部设置有安装孔，所述安装板220的顶部设置有从安装孔拧入电机端盖210的紧固钮230，通过安装板220便于对整体进行安装支撑；
29.所述制动组件300包括垂直设置于安装板220顶部且分别位于电机主轴110两侧的导向柱310、设置于安装板220上方且可沿着导向柱310轴向移动的衔铁320和设置于衔铁320和安装板220之间且分别位于电机主轴110两侧的位移放大器330，所述位移放大器330的包括分别与衔铁320底部和安装板220顶部连接的连接头、分别设置于连接头相对侧壁的连接板331和设置于连接板331之间的双稳态梁332，所述双稳态梁332的两个梁桥之间设置有压电陶瓷334和分别设置于压电陶瓷334相对两侧壁且与双稳态梁332侧壁连接的弹簧333，所述弹簧333为压缩状态，所述弹簧333的表面喷涂设置有防腐涂料，弹簧333刚开始处于压缩状态，当压电陶瓷334通电增长时，弹簧333被进一步压缩，当弹簧333弹力大于双稳态梁332的临界载荷时，双稳态梁332向x方向变形凸起，产生较大位移，且弹簧333处于拉伸状态；当压电陶瓷334掉电缩短时，弹簧333进一步拉伸，当拉力大于双稳态梁332的临界载荷时，双稳态梁332恢复初始状态，重复上述过程，制动器可以实现双向动作，即当给压电陶瓷334通电时，位移放大器330向x方向伸长，y方向缩短，衔铁320与摩擦盘130脱离，转动板120可以自由旋转；当压电陶瓷334掉电时，位移放大器330向x方向缩短，y方向伸长，衔铁320与摩擦盘130接触摩擦，转动盘减速或者停止转动。
30.结合图1-图2，本实施方式的一种双稳态压电陶瓷334制动器，具体使用过程如下，当弹簧333弹力大于双稳态梁332的临界载荷时，双稳态梁332向x方向变形凸起，产生较大位移，且弹簧333处于拉伸状态；当压电陶瓷334掉电缩短时，弹簧333进一步拉伸，当拉力大于双稳态梁332的临界载荷时，双稳态梁332恢复初始状态，重复上述过程，制动器可以实现双向动作，即当给压电陶瓷334通电时，位移放大器330向x方向伸长，y方向缩短，衔铁320与摩擦盘130脱离，转动板120可以自由旋转；当压电陶瓷334掉电时，位移放大器330向x方向缩短，y方向伸长，衔铁320与摩擦盘130接触摩擦，转动盘减速或者停止转动。
31.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。