【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及一種用于機器人或機器人關節的電機驅動裝置，該電機驅動裝置具有殼體、相對于殼體可繞旋轉軸旋轉安裝的電機軸元件以及制動元件，該制動元件包括棘輪。制動元件連接到殼體，并且棘輪相對于殼體可以移動，以便實現電機驅動裝置的制動功能，其中棘輪在棘輪的鎖定位置嚙合電機驅動裝置的環形構件。機器人，例如制造機器人，通常包括多個機器人關節，這些關節由各自的電機驅動裝置驅動。電機驅動裝置不僅給機器人關節提供快速且精確的驅動，而且還具有制動功能。相應的制動機構不僅需要在一般情況下可靠工作，還需要適用于緊急制動。目前，機器人關節的制動技術主要有兩種。一種是離合式制動器，另一種是所謂的銷式制動器。已知的離合式制動器價格昂貴、占用空間大、重量重，因此，下文不予考慮。銷式制動器包括電磁驅動器，該驅動器通過使銷與電機的旋轉環形構件嚙合來阻止電機的旋轉。根據旋轉環形構件的形狀，該旋轉環形構件也可以稱為制動星。與離合器式制動器相比，銷式制動器更便宜、更輕、更小，并且更易于安裝和維護。ep?3?045?273?b1中描述了一種示例性銷式制動器，該文獻描述了一種機器人關節。所述文獻公開了一種能夠承受零級停止(緊急情況sc0)的銷式制動器。零級停止的特點是立即切斷機器驅動器的電源，也就是說，它涉及不受控制的停止。不受控制的停止意味著通過切斷機器啟動器的電源來停止機器運轉。因此，電磁驅動器的銷可能會全速與電機驅動裝置的旋轉環形構件嚙合。在這種緊急情況sc0中，銷式制動器的銷通常無法承受由緊急情況sc0產生的力。這是因為要由銷停止的旋轉環形構件與機器人關節的所有旋轉部件連接，例如轉子、軸、變
技術介紹
技術實現思路
1、獨立權利要求的內容可以解決上述問題。優選實施例從從屬權利要求、說明書和附圖中可以明顯看出。
2、一方面涉及一種用于機器人關節的電機驅動裝置，該電機驅動裝置包括殼體、電機軸元件和帶有棘輪的制動元件。殼體可以包括齒輪、電機定子、控制電子器件和其他元件。電機軸元件相對于殼體，繞旋轉軸可旋轉地安裝，即樞軸式安裝。電機軸元件可以是轉子的一部分。制動元件機械地連接到殼體，即該制動元件附接或固定在殼體上。棘輪相對于殼體可以在鎖定位置和釋放位置之間沿線性方向來回移動，以便啟用電機驅動裝置的制動功能。為此，棘輪被配置為在棘輪的鎖定位置嚙合電機驅動裝置的環形構件。具體而言，制動元件可以被配置為用于緊急制動功能，即用于零級停止。
3、此外，電機驅動裝置包括制動盤元件和上述環形構件。制動盤元件附接至電機軸元件，即固定或安裝至電機軸元件。制動盤元件也可以是電機軸元件的一部分，即制動盤元件和電機軸元件可以是一體式設計。因此，在這種情況下，制動盤元件也可以被視為固定在電機軸元件上，因為它們是一體式的。作為優選，制動盤元件和電機軸元件不僅繞相同的旋轉軸旋轉，而且以相同的轉速旋轉。環形構件相對于制動盤元件和殼體可旋轉地安裝，并且繞相同的旋轉軸旋轉。因此，電機軸元件、環形構件和制動盤元件可以同軸設置。
4、提供至少一組摩擦表面，以便在制動盤元件和環形構件之間提供給定的靜摩擦和/或給定的動摩擦。所述摩擦可以稱為制動摩擦，制動摩擦是必須調整/設定以實現適當的制動功能的摩擦。其中，一組摩擦表面包括兩個彼此面對的摩擦表面，并且在預期使用期間通過兩個表面的物理相互作用提供靜態和/或動態摩擦。對應的表面可以是電機驅動裝置的相鄰的任意兩個元件的表面，例如，制動盤元件、環形構件的表面，以及下文提到的彈性元件、軸承盤元件或摩擦盤元件的表面。無論如何，摩擦表面在垂直于旋轉軸的平面中延伸。
5、作為優選，給定的靜摩擦選擇得足夠小，以防止在緊急停止的情況下損壞制動盤元件或環形構件，并且給定的動摩擦選擇得足夠大，以便足夠快地停止電機以用于當前的應用。這可以通過選擇適當的材料或各摩擦表面的涂層，或諸如下面提到的彈性元件之類的附加元件來實現，以增加摩擦力。
6、這樣做的優點是，電機停止所需的摩擦力是在具有大直徑的明確定義的表面上實現的。制動盤元件的使用還將方向從現有技術中摩擦所需的徑向力改變為軸向力。摩擦的軸向方向，即制動功能的摩擦力的制動力，以及更大的直徑導致制動摩擦力的杠桿作用增加。因此，制動所需的力更小并且可以更精確地調整。因此，在摩擦力的大小方面也可以進行更加靈活地設計。此外，可以調整摩擦表面的尺寸而無需在軸向上占用更多空間。因此，可以實現更靈活但更緊湊的電機驅動裝置。
7、作為一優選實施例，電機驅動裝置包括彈性元件，該彈性元件被配置為沿平行于旋轉軸的方向將環形構件壓向制動盤元件或制動盤元件的一部分。彈性元件可以是環形形狀，并且可以圍繞旋轉軸與環形構件同軸設置。這帶來的優點是可以精確且可靠地調節摩擦力，也就是說，摩擦力不會隨著時間的推移而顯著減小。為此，彈性元件可以由金屬制成。
8、作為另一優選實施例，電機驅動裝置包括位于彈性元件和環形構件之間的軸承盤元件，優選地，彈性元件安裝在制動盤元件或電機軸元件上。優選地，軸承盤元件是低摩擦軸承盤元件。這意味著軸承盤元件被設計成在相對于相鄰元件旋轉時僅提供最小的摩擦。這帶來的優點是，彈性元件和/或軸元件處的摩擦最小化，從而減少彈性元件和/或軸元件的撕裂。這確保彈性元件保持其彈力，從而確保在電機驅動裝置的整個使用壽命期間保持預期的摩擦量，而無需顯著的結構空間要求。
9、作為另一優選實施例，電機驅動裝置包括設置在環形構件和制動盤元件之間的摩擦盤元件。具體而言，環形構件可以沿軸向設置在軸承元件和摩擦元件之間。優選地，摩擦盤元件是高摩擦盤元件。因此，與上述低摩擦軸承盤元件相比，它與相鄰元件之間具有更高的摩擦力。這帶來的優點是可以實現制動盤元件和環形構件之間的更高摩擦力，因此可以在相同的緊湊設計中實現更快的制動。
10、優選地，軸承元件和/或摩擦元件除了包括主要垂直于旋轉軸延伸的盤狀部件(法蘭)之外，還包括管狀部件，該管狀部件的外徑與環形構件的內徑相適配。這帶來的優點是，各個元件可以相互插入，從而提供不同元件相對于彼此的更精確的引導。這使得制動元件的性能更精確且更明確。
11、作為另一優選實施例，提供制動盤元件與環形構件之間摩擦的摩擦表面的內徑比電機軸元件的直徑至少大50％，作為優選，至少大兩倍，甚至更優選地至少大三倍。電機軸元件的直徑可以是電機軸元件的最小外徑和/或電機軸元件的內徑。優選地，電機軸元件的直徑在制動盤元件的直接附近測量。這帶來的優點是摩擦力本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.用于機器人的電機驅動裝置(1)，具體而言，用于機器人關節，包括
2.根據前述權利要求所述的電機驅動裝置(1)，
3.根據前述權利要求所述的電機驅動裝置(1)，
4.根據前述權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
5.根據前述兩項權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
6.根據前述權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
7.根據前述權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
8.根據前述權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
9.根據前述權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
10.機器人關節或機器人，具體而言，移動機器人，具有根據前述權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.用于機器人的電機驅動裝置(1)，具體而言，用于機器人關節，包括
2.根據前述權利要求所述的電機驅動裝置(1)，
3.根據前述權利要求所述的電機驅動裝置(1)，
4.根據前述權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
5.根據前述兩項權利要求之一所述的電機驅動裝置(1)，
6.根據前述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：安德瑞阿·費赫，漢斯·舒恩斯，
申請(專利權)人：辛勒肯有限公司，
類型：發明
國別省市：
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