一种转子结构的电磁制动器的制作方法

1.本发明涉及制动器技术领域，具体而言，涉及一种转子结构的电磁制动器。


背景技术：

2.电磁制动器是一种将主动侧扭力传达给被动侧的连接器，可以据需要自由的结合，切离或制动，其结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，使用可靠，易于实现远距离控制。常用的超薄电磁制动器带有定子、制动盘和动板等结构组成，转子为方轮结构，主要通过制动器的花键套等轴连接件用以与电机轴相连实现制动功能，高速运转时有噪音、回转背隙较大，电机轴转动过程中额定的扭矩不稳定，在应用于协作机器人、工业机器人或伺服电机当中时，对其精度会存在不利影响；此外，制动盘带有环形的摩擦片覆盖于端面上，通过电磁线圈的通断电控制动板与制动盘相接触摩擦制动与分离，通过面与面的方式接触，对于制动盘与动板之间的平行度要求较高，且面接触时，制动噪音更大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种转子结构的电磁制动器能够制动噪音更小，且其回转背隙更小，电机输出扭矩更为稳定。
4.本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种转子结构的电磁制动器，包括定子、动板和制动盘，所述动板设于所述定子和所述制动盘之间，所述制动盘上开设有安装孔，通过往所述安装孔拧入螺钉与电机轴连接，且所述制动盘端面上环绕均匀间隔设置有若干个点式接触的刹车摩擦件。
5.进一步的，还包括法兰盘，所述制动盘设于所述法兰盘及所述动板之间，所述制动盘上开设有贯穿孔用以所述刹车摩擦件穿入，使得所述刹车摩擦件从所述制动盘两侧凸出，且所述刹车摩擦件可沿所述贯穿孔的轴向移动。
6.进一步的，所述定子端面上安装有定位套，所述动板的外缘侧开设有用于卡入所述定位套的卡槽，且所述定位套与所述法兰盘螺纹固定连接。
7.进一步的，所述刹车摩擦件到所述制动盘的轴线的距离大于所述安装孔到所述制动盘的轴线的距离。
8.进一步的，所述安装孔到所述制动盘的轴线的距离小于所述动板及所述法兰盘的内孔直径。
9.进一步的，所述动板与所述法兰盘之间的轴向间隙距离大于所述刹车摩擦件的长度。
10.进一步的，所述刹车摩擦件采用低金属混合型材料制成。
11.进一步的，所述刹车摩擦件为直线式条状体结构。
12.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：与现有技术相比，本发明的制动器通过制动盘上的安装孔与电机轴的轴肩拧入螺钉固定，省去了轴套，精简了结构，转动惯量更小，同时输出的扭矩更稳定，且通过制动盘上的刹车摩擦件进行多点式接触
制动，减小了摩擦片与动板的接触面积，降低了制动盘与动板之间的平行度要求，制动器工作噪音更小。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
14.图1为本发明实施例提供的转子结构的电磁制动器的轴测结构示意图；
15.图2为本发明中的转子结构的电磁制动器的制动盘连接结构示意图；
16.图3为本发明中的转子结构的电磁制动器的轴向装配示意图；
17.图4为本发明中的转子结构的电磁制动器与电机轴的连接结构示意图。
18.图标：1-定子，2-法兰盘，3-制动盘，31-安装孔，4-刹车摩擦件，5-动板，51-卡槽，6-定位套，7-电机轴。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.实施例
24.以下结合具体实施例进一步说明，参照图1-图4所示，本实施例为一种转子结构的电磁制动器，包括定子1、动板5和制动盘3，动板5设于定子1和制动盘3之间，制动盘3上开设有安装孔31，通过往安装孔31拧入螺钉与电机轴7连接，且制动盘3端面上环绕均匀间隔设置有若干个点式接触的刹车摩擦件4，具体的，本发明省去了传统制动器上的轴套，通过轴套与电机轴7相连的方式变为将制动盘3由其安装孔31拧入螺钉的方式进行刚性固定连接，电机轴7从制动器的中部穿过，其轴肩与制动盘3固定，电机轴7转动时便会带动制动盘3转动，电机的扭矩更加稳定，高速运转时，相对花键套的噪音更小，回转间隙更小，且摩擦片由
盘式改为电式接触刹车摩擦件4，当定子1中的电磁线圈通电时，拉动动板5远离制动盘3，当电磁线圈断电时，复位弹簧的弹力作用下能将动板5朝制动盘3一侧顶，使得动板5与制动盘3上的刹车摩擦件4接触摩擦从而制动逐渐停止，相比传统的盘式摩擦片而言，此要求动板5与制动盘3之间的平行度要求更低，点式摩擦接触产生的噪音更小，摩擦面积的减小，扭矩的控制更为容易，十分适合应用于协作机器人和工业机器人等领域，控制精度更准确，值得说明的是，由于电机轴7与制动盘3转子之间相较于传统方轮结构的制动器省去了一个轴套(即花键套)，电机轴7能够做到更大的直径，电机可以做到更高的性能。
25.本实施例还包括法兰盘2，制动盘3设于法兰盘2及动板5之间，制动盘3上开设有贯穿孔用以刹车摩擦件4穿入，使得刹车摩擦件4从制动盘3两侧凸出，且刹车摩擦件4可沿贯穿孔的轴向移动，定子1端面上安装有定位套6，动板5的外缘侧开设有用于卡入定位套6的卡槽51，且定位套6与法兰盘2螺纹固定连接，刹车摩擦件4为直线式条状体结构，其形状可以是圆柱体、长方体、腰型和多边形柱体，也可以是条板等，具体的，定位套6既用于连接定子1和法兰盘2将动板5及制动盘3设于两者间的缝隙中，当定子1中的电磁线圈通电时，动板5轴向移动，动板5的卡槽51与定位套6之间为滑动，定位套6具备一定导向作用，动板5会顶住圆柱体状的刹车摩擦件4，刹车摩擦件4的两端分别与法兰盘2及动板5的端面挤压摩擦从而实现减速制动，然而当动板5复位时，刹车摩擦件4与动板5的接触解除，刹车摩擦件4没有受压，从而与法兰盘2端面便没有多大的摩擦，其接触面较小也不会有较大的噪音，随着电机轴7的转动，刹车摩擦件4可在贯穿孔内做轴向位移和自由活动稍微远离法兰盘2的端面些许间隙，同时因贯穿孔的大小尺寸和刹车摩擦件4的尺寸差异较小，在保证其可移动的同时，动板5与法兰盘2之间的间隙大小也不足以刹车摩擦件4随着电机轴7转动过程中从贯穿孔内脱落。
26.本实施例中的刹车摩擦件4到制动盘3的轴线的距离大于安装孔31到制动盘3的轴线的距离，具体的，此设置即刹车摩擦件4的位置设于制动盘3的更外缘侧，以保证电机轴7能与安装孔31连接并穿过的同时，刹车摩擦件4两端均可接触实现制动作用，而值得说明的是，制动盘3中间的内孔的孔形不限于附图中所示的圆孔，还可以为花键孔、方形孔或异形孔等，且制动盘也不限于圆盘式，其可为带有凸台的常规的l形制动盘结构。
27.本实施例中的安装孔31到制动盘3的轴线的距离小于动板5及法兰盘2的内孔直径，具体的，保证电机轴7能够穿过制动器(即穿过定子1、动板5和法兰盘2)，仅仅漏出制动盘3的安装孔31与电机轴7的轴肩采用螺钉固定。
28.本实施例中的动板5与法兰盘2之间的轴向间隙距离大于刹车摩擦件4的长度，具体的，首先，动板5与法兰盘2之间的间隙需保证能够正常实现制动和分离，即通电和断电时，动板5的移动能够在与刹车摩擦件4接触和不接触之间切换，同时，此间隙的大小也不宜过大，否则可能在电机转动过程中，刹车摩擦件4可能从贯穿孔中脱落，而因电机轴7的尺寸加工存在差异，轴肩的长度在公差范围内，理想情况下，刹车摩擦件4在制动盘3两侧的长度是等长的，但是由于安装的电机轴7加工尺寸问题，电机轴7可带动制动盘3在轴向具备一定的轴向可位移调节功能，即电机轴7可轴向位移的尺寸即刹车摩擦件4的长度所决定。
29.本实施例中的刹车摩擦件4采用低金属混合型材料制成，具体的，低金属混合物型刹车片主要是采用10％以内的黑色金属和有色金属作为加固纤维，其硬度适中，制动舒适度好，制动灵敏度高，高速发生共振参数的制动噪音风险降低，十分适合用于机器人控制旋
转臂使用。
30.基于上述的制动器结构，整体结构更薄了，综合多项优点，极其适用于机器人控制使用。
31.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。