一种断电刹车装置及机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种断电刹车装置及机器人。

背景技术：

机器人是自动控制机器(Robot)的俗称，其中应用于工业生产中的机器人称为工业机器人，是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。

工业机器人的关节旋转是通过电机与谐波减速器配合实现，电机的输出轴固定连接谐波减速器的波发生器，谐波减速器的钢轮固定，而柔轮连接输出轴，电机转动带动波发生器挤压柔轮，使之反向旋转，实现高精度、高平稳度的传动。目前的工业机器人，其断电保护机制为程序保护，即在断电时通过程序判断控制机器人复位或保持原位，并没有进行机械方式的锁紧，存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种断电刹车装置及采用该装置的机器人，该断电刹车装置在断电时可通过机械方式自动锁紧，提高安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种断电刹车装置，包括：

一法兰，所述法兰的外侧安装有刹车件，所述刹车件绕法兰轴心设置有若干个锁止位；

一锁止件，所述锁止件可相对刹车件靠近和远离，所述锁止件上具有可卡合锁止位的锁合部，所述锁合部在锁止件靠近刹车件时可卡入锁止位内锁紧法兰；

一驱动装置，所述驱动装置传动连接锁止件，并用于在通电时控制锁止件远离刹车件、在断电时控制锁止件靠近刹车件。

优选的，若干所述的锁止位同圆周分布。

优选的，所述法兰的外侧具有一同轴分布的颈部，所述刹车件安装于该颈部上。

优选的，所述颈部的外侧壁上开设有若干条沿法兰轴向分布的滑槽，所述刹车件套设于颈部上并具有卡入滑槽内的滑台，所述颈部于刹车件的外侧设置有销钉，以通过销钉锁紧刹车件。

优选的，所述刹车件的周侧分布有若干凸部，相邻的两个凸部之间形成锁止位。

优选的，所述锁合部设置有至少两个，且相邻的两个锁合部之间形成可卡接凸部的腔室。

优选的，所述驱动装置设置有一继电器和一可被继电器通电吸附的活动座，所述驱动装置对应活动座设置有复位机构，所述复位机构用于在继电器断电时控制活动座回复原位，所述锁止件固定安装于活动座上并在活动座回复原位时使得锁合部卡入锁止位内。

一种机器人，安装有上述结构的断电刹车装置。

进一步的，该机器人具有一谐波减速器，所述谐波减速器包括固定于一输入轴末端的波发生器、与波发生器配合的柔轮和与柔轮配合的钢轮，所述法兰套设于该输入轴上并固定连接波发生器，所述锁止件位于法兰背离谐波减速器的一端。

本实用新型的有益效果是：法兰可固定连接谐波减速器的波发生器，从而实现断电刹车装置与谐波减速器的对接，在正常工作时，驱动装置与机器人一同通电，从而控制锁止件与刹车件脱离，解除对法兰的锁紧，该关节处的电机及谐波减速器可正常工作，在断电时，驱动装置控制锁止件靠近刹车件而使锁合部卡入锁止位内，对法兰进行机械式锁紧，从而锁紧了谐波减速器的波发生器，安全性更高，可靠性更强，有利于及时保护机器人，实用性强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型中刹车件的装配示意图；

图2是本实用新型中法兰的结构示意图；

图3是本实用新型中刹车件的结构示意图；

图4是本实用新型中断电刹车装置的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

参照图1～图4，本实用新型公开一种断电刹车装置，包括：

一法兰1，所述法兰1的外侧安装有刹车件2，所述刹车件2绕法兰1轴心设置有若干个锁止位；

一锁止件3，所述锁止件3可相对刹车件2靠近和远离，所述锁止件3上具有可卡合锁止位的锁合部，所述锁合部在锁止件3靠近刹车件2时可卡入锁止位内锁紧法兰1；

一驱动装置，所述驱动装置传动连接锁止件3，并用于在通电时控制锁止件3远离刹车件2、在断电时控制锁止件3靠近刹车件2。

如图所示，作为本实施例中锁止位的第一优选实施方式，所述刹车件2的周侧均匀分布有若干凸部201，相邻的两个凸部201之间形成锁止位，从而于刹车件2的周侧形成均匀并同圆周分布的多个锁止位。该凸部201的具体结构、尺寸可以根据实际需求和实际安装空间的大小进行设定，在此不作赘述。与该刹车件2相适配的，为了增强锁紧的可靠性，该锁止件3上设置有至少两个与锁止位配合的锁合部，且相邻的两个锁合部之间形成与凸部201适配的腔室，从而在锁合部卡接锁止位的同时，凸部201也卡接于该腔室内。

作为该锁止位的第二优选实施方式，刹车件2上设置有多个锁止位，多个锁止位分布于多个圆周上，且每个圆周上分布有至少两个。该锁止位为凹位或孔位，锁止件3上的锁合部对应设置为凸起或立柱。

为了便于锁合部及时卡入锁止位内，可以将锁合部的宽度设置小于锁止位的宽度，也可以将锁止位靠近锁止件3的一端设置为扩口形结构和/或将锁合部靠近刹车件2的一端设置为锥形结构，从而在锁止件3靠近刹车件2时通过扩口形结构和/或锥形结构进行预定位。

如图所示，本实施例中的刹车件2采用分体式设计，为了实现刹车件2的安装，本实施例中的法兰1于外侧设置有一同轴分布的颈部102而形成带颈法兰1的结构，法兰1上的轴孔103穿过该颈部102，所述颈部102的外侧壁上开设有若干条沿法兰1轴向分布的滑槽101，若干滑槽101沿法兰1轴心均匀分布，且滑槽101的外侧端部开口设置，所述刹车件2为圆环结构，其圆环内壁具有与滑槽101适配的滑台202，刹车件2从滑槽101的端部推入滑槽101的尾端，再通过销钉固定止退而固定安装于法兰1上。如此设置的刹车件2可以通过多个滑台202与滑槽101配合来分散锁紧过程中的力矩，降低对材料、结构的强度要求，有利于延长使用寿命，提高锁紧的可靠程度。

优选的，所述驱动装置设置有一继电器4和一可被继电器4通电吸附的活动座，所述驱动装置对应活动座设置有复位机构，所述复位机构用于在继电器4断电时控制活动座回复原位，所述锁止件3固定安装于活动座上并在活动座回复原位时使得锁合部卡入锁止位内。具体的，该活动座采用铁材制成，从而可在继电器4通电时吸附。该复位机构可以为设置于活动座与继电器4之间的弹簧，也可以为设置于活动座背离继电器4一端的拉簧。如此，通过继电器4可以有效实现该驱动装置通电解锁、断电上锁的功能，且结构简单、成本低，便于生产。此外，本实施例中的锁止件3可以为与刹车件2相似的圆环形结构，也可以是仅位于法兰1轴心一侧的非对称结构，其具体结构可以根据实际安装空间尺寸进行设定。

本实用新型进一步公开一种机器人，其安装有上述结构的断电刹车装置。具体的，该机器人具有一谐波减速器和一电机，所述谐波减速器包括固定于一电机的输入轴(固定于电机的转动轴而形成谐波减速器的输入轴)末端的波发生器、与波发生器配合的柔轮和与柔轮配合的钢轮，所述法兰1套设于该输入轴上并固定连接波发生器，所述锁止件3位于法兰1背离谐波减速器的一端。

该断电刹车装置在机器人中的工作机制为：在机器人通电时，继电器4通电吸附锁止件3，解除法兰1的锁紧，电机可正常驱动波发生器转动。在机器人断电时，继电器4断电，锁止件3在复位机构的作用下回复原位而使得锁合部卡入锁止位内，锁紧法兰1，使得与法兰1固定的波发生器以及与波发生器相对固定的输入轴被锁紧，防止异动。

综上所述，该断电刹车装置的法兰1可固定连接谐波减速器的波发生器，从而实现断电刹车装置与谐波减速器的对接，在正常工作时，驱动装置与机器人一同通电，从而控制锁止件3与刹车件2脱离，解除对法兰1的锁紧，该关节处的电机及谐波减速器可正常工作，在断电时，驱动装置控制锁止件3靠近刹车件2而使锁合部卡入锁止位内，对法兰1进行机械式锁紧，从而锁紧了谐波减速器的波发生器，安全性更高，可靠性更强，有利于及时保护机器人，实用性强。

由于一个机器人通常具备多个转动关节，其通过电机控制的每个转动关节均可安装一断电刹车装置进行机械式锁紧。

并且上述谐波减速器与电机的连接仅为连接形式的一种，除此之外，谐波减速器也可配置单独的输入轴，通过该输入轴对接电机的转动轴。

上述实施例只是本实用新型的优选方案，本实用新型还可有其他实施方案，如将刹车件2一体成型于法兰1上。本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。