[实用新型]一种制动机构与制动装置

说明书

本实用新型公开了一种制动机构与制动装置。制动装置是通过弹性元件变形来提供旋转、直线或曲线运动所需制动力的装置，其核心是一个制动机构。制动机构包括提供驱动的第一部件以及接受驱动并从动的第二部件，第一部件与第二部件至少之一包括可变形部件。当第二部件的运动被阻止时，第一部件与第二部件发生反向相对运动，可变形部件发生变形，第二部件减弱第一部件的惯性运动趋势。本实用新型的有益效果是：(1)在提供安全制动的前提下，显著降低零部件的磨损情况，提高元器件寿命，减少粉尘产生；(2)制动装置寿命长，长期使用后部件磨损导致的暂停力变化小；(3)可以提供较为一致的制动力，提升设备的一致性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种制动装置，特别是涉及一种具有安全保护功能的制动装置，属于机器人技术领域。

背景技术

专利申请号为201580011890.9的实用新型专利，公开了一种用于机器人关节的刹车装置，该专利利用直接安装在PCB上的电磁铁，在电源掉电的情况下，将棘轮移动成与安装在电机轴上的环形构件结合。该环形构件(摩擦环)可以相对于电机轴旋转，但环形构件与电机轴之间存在较高摩擦。这确保关节的受控暂停，但不会突然暂停关节而导致机械臂超载。牢固地装配在电机轴与环形构件(摩擦环)之间的O形环确保了环形构件与电机轴之间地摩擦。

该实用新型专利的缺点体现在以下方面：

(1)纯粹利用摩擦来提供电机轴的暂停力，需要提供较大的压力来实现较高摩擦；容易磨损，长期反复暂停后容易导致摩擦元件磨损，磨损会产生粉尘等，危害周围电路板和机械传动部件。

(2)长期磨损会降低压力，从而降低摩擦力，影响电机轴的暂停能力，危害系统安全。

(3)电机轴的暂停，需要合适的暂停力，过小不安全，过大则容易损伤传动系统。摩擦的机理复杂，而且决定摩擦力大小的是摩擦双方的材料、接触面状况及相互之间的压力，在实际操作中不容易控制摩擦力的大小。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题：现有机器人关节制动装置耐久性差、安全可靠性差。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种通过弹性元件变形来提供旋转、直线或曲线运动所需制动力的装置，尤其适用于机器人关节制动。技术方案如下：

本实用新型的第一方面，提供了一种制动机构，包括提供驱动的第一部件以及接受驱动并从动的第二部件，第一部件与第二部件至少之一包括可变形部件；制动机构具有第一工作状态与第二工作状态；

其中，可变形部件被配置为：

当制动机构处于第一工作状态时，可变形部件处于初始形状，第一部件驱动第二部件一起同向运动，且第一部件与第二部件保持相对静止；

当制动机构处于第二工作状态时，第一部件与第二部件发生反向相对运动，可变形部件发生变形，第二部件减弱第一部件的惯性运动趋势。

在一些实施例中，第一部件包括第一类型凸起部，第二部件包括第二类型凸起部，第一类型凸起部与第二类型凸起部的至少之一为可变形部件；

当制动机构处于第一工作状态时，第一类型凸起部与第二类型凸起部接触传动；

当制动机构处于第二工作状态时，可变形部件发生变形，致使第二类型凸起部越过第一类型凸起部。

在一些实施例中，第一部件本体为圆环形，第二部件本体为圆环形，第一部件位于第二部件的环内。

在一些实施例中，第一类型凸起部包括第一弹性齿，第二类型凸起部包括第一刚性齿，第一刚性齿与第一弹性齿啮合。

在一些实施例中，多个第一弹性齿布满第一部件的外周面，多组第一刚性齿均匀布置在第一部件的内周面，每组第一刚性齿包括一个或多个第一刚性齿。