机械臂关节的撞针式抱闸装置、机械臂关节及机械臂的制作方法

1.本实用新型涉及机械臂技术领域，具体涉及一种机械臂关节的撞针式抱闸装置、机械臂关节及机械臂。


背景技术：

2.现有机械臂中的抱闸分为撞针式抱闸和电磁抱闸，其中撞针式抱闸一般由撞针式电磁铁，顶针、弹簧、挡销和刹车盘组成，在机械臂工作时，需给电磁铁通电产生磁力，以推动顶针、挡销移动以及压缩弹簧之后就可以释放刹车盘，从而可使电机处于可运行状态。但是，现有的撞针式抱闸并不具备检测因挡销的阻力增大或电磁铁损坏而导致机械臂不能正常运行的功能，从而导致排除故障较难。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种机械臂关节的撞针式抱闸装置、机械臂关节及机械臂，以解决背景技术中提出的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种机械臂关节的撞针式抱闸装置，所述机械臂关节包括电机和控制板；所述撞针式抱闸装置包括套设于所述电机的输出轴上的刹车盘和止挡机构，所述止挡机构包括挡销和位于所述挡销上方、并驱动所述挡销移动的顶针；所述撞针式抱闸装置还包括用于检测所述顶针或挡销位置的检测开关，所述检测开关与所述控制板电性连接。
5.其中，所述控制板位于所述顶针的上方，所述检测开关位于所述控制板上并可与所述顶针的顶端接触。
6.其中，所述控制板上还设置有限流电阻、电源模块和处理器，所述检测开关的第一端通过所述限流电阻与所述电源模块电连接，且所述检测开关的第一端还与所述处理器电连接，所述检测开关的第二端接地。
7.其中，所述控制板上还设置有与所述检测开关并联的滤波电容。
8.其中，所述挡销包括滑柱以及与所述滑柱连接并可与所述刹车盘抵接的抵接凸台。
9.其中，所述抵接凸台的顶部具有定位凹腔，所述顶针的下端可插装在所述定位凹腔内。
10.其中，所述止挡机构还包括位于所述滑柱下方的弹性件。
11.其中，所述弹性件为弹簧，所述滑柱的底部具有容纳孔，所述弹簧的部分区域位于所述容纳孔内。
12.其中，所述刹车盘包括与所述电机的输出轴连接的固定座和围绕所述固定座设置的多个制动杆。
13.其中，所述制动杆上均设置有导风块，所述导风块上具有倾斜面。
14.本实用新型还提出一种机械臂关节，该机械臂关节包括外壳、电机、控制板以及上
述撞针式抱闸装置，该撞针式抱闸装置包括设置在所述电机的输出轴上的刹车盘以及设置在所述外壳上的止挡机构和检测开关，所述止挡机构包括电磁铁、与所述电磁铁连接的顶针、设置在所述顶针下方的挡销和设置在所述挡销下方的弹性件，所述挡销位于所述刹车盘的一侧、用于与所述刹车盘配合以对所述电机的输出轴进行制动，所述检测开关与所述控制板电连接并可检测所述顶针或挡销的位置。
15.本实用新型进一步提出一种机械臂，该机械臂包括底座以及上述机械臂关节，该机械臂关节包括外壳、电机、控制板以及上述撞针式抱闸装置，该撞针式抱闸装置包括设置在所述电机的输出轴上的刹车盘以及设置在所述外壳上的止挡机构和检测开关，所述止挡机构包括电磁铁、与所述电磁铁连接的顶针、设置在所述顶针下方的挡销和设置在所述挡销下方的弹性件，所述挡销位于所述刹车盘的一侧、用于与所述刹车盘配合以对所述电机的输出轴进行制动，所述检测开关与所述控制板电连接并可检测所述顶针或挡销的位置。
16.本实用新型实施例提供的撞针式抱闸装置，通过设置检测开关检测顶针或挡销的位置，从而便于快速获取挡销的位置状态，以有利于快速确定机械臂关节无法运行的具体原因，从而快速排除因挡销无法移动产生的故障。
附图说明
17.图1为本实用新型中机械臂关节一实施例剖视图；
18.图2为图1中所示控制板的结构示意图；
19.图3为图1中所示撞针式抱闸装置部分结构的示意图；
20.图4为图3中所示挡销的结构示意图；
21.图5为图3中所示刹车盘另一实施例的结构示意图；
22.图6为本实用新型中机械臂一实施例的结构示意图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.本实用新型提出一种机械臂关节的撞针式抱闸装置，如图1所示，机械臂关节1包括电机102和控制板103；撞针式抱闸装置包括套设于电机102的输出轴上的刹车盘100和止挡机构200，止挡机构200包括挡销230和位于挡销230上方、并驱动挡销230移动的顶针220；撞针式抱闸装置还包括用于检测顶针220或挡销230位置的检测开关300，检测开关300与控制板103电性连接。
25.本实施例中，机械臂关节1还应包括用于安装电机102、控制板103以及撞针式抱闸装置的外壳101，优选外壳101的内部为中空状。刹车盘100与电机102的输出轴连接的方式可根据实际情况进行布置，可以是固定在电机102输出轴的端部，也可以是套设在电机102的输出轴上，此时优选刹车盘100位于电机102输出轴的后端上，从而便于电机102输出轴的前端与被驱动物体连接。同时，止挡机构200包括电磁铁210、顶针220、挡销230和弹性件
240，刹车盘100的样式则根据现有的撞针式抱闸装置进行设置即可，此时优选电磁铁210与控制板103电连接。本方案的主要改进点在于设置在外壳101内并与上述控制板103电连接的检测开关300，以检测顶针220或挡销230的位置，从而便于采集挡销230是否在顶针220的驱动下移动以释放刹车盘100的实际信息。其中，检测开关300的形式可以是接触式开关，如按压开关，也可以是感应式开关，如光电开关、霍尔开关等。本实施例中，通过设置检测开关300检测顶针220或挡销230的位置，从而便于快速获取挡销230的位置状态，以有利于快速确定机械臂关节1无法运行的具体原因，从而快速排除因挡销230无法移动产生的故障。
26.在一较佳实施例中，如图1所示，优选控制板103位于顶针220的上方，而检测开关300则可集成在控制板103上。其中，优选检测开关300为接触式开关，如型号为bte
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p、tu
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ucl、cte
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p、ate
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2c/1c以及te
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m(l)等开关行程在2.53～10.7mm之间的摆动式开关，此时顶针220的顶部具有可套设在摆动式开关上的摆动按键上，以此通过顶针220带动该摆动按键摆动。当然，检测开关300还可以是独立设置在外壳101上，以此有利于增加摆动式开关的稳定性，避免因顶针220反复带动上述摆动按键移动时导致摆动式开关从控制板103上脱离。
27.在一较佳实施例中，如图2所示，优选控制板103上具有限流电阻1031、电源模块1032和处理器1033，检测开关300的第一端通过限流电阻1031与电源模块1032电连接，且检测开关300的第一端还与处理器1033电连接，检测开关300的第二端接地。其中，优选电源模块1032提供3.3v的电压，限流电阻1031的阻值为10k，至于处理器1033的型号则可根据实际情况进行布置，从而检测开关300的导通和断开为处理器1033提供高低电平信号，此时处理器1033即可通过高低电平信号判断挡销230是否正常开启。
28.在一较佳实施例中，如图2所示，优选控制板103上还设置有与检测开关300并联的滤波电容1034，即滤波电容1034的两端分别与检测开关300的第一端和第二端电连接。其中，优选滤波电容1034为100nf。
29.在一较佳实施例中，如图1和图3所示，优选挡销230包括与外壳101滑动连接的滑柱231以及与滑柱231连接并可与刹车盘100抵接的抵接凸台232。其中，滑柱231与外壳101滑动连接的方式参照现有形式进行布置即可，优选滑柱231的横截面面积小于抵接凸台232的横截面面积，从而便于抵接凸台232与刹车盘100抵接，具体抵接的方式可以是参照现有的刹车形式进行布置。
30.在一较佳实施例，如图3所示，优选抵接凸台232的顶部具有定位凹腔233，顶针220的下端可插装在定位凹腔233内。其中，定位凹腔233的大小可根据实际情况进行布置，从而有利于避免顶针220推动挡销230移动时因受力过大而导致两者出现错位现象。
31.在一较佳实施例中，如图1和图3所示，优选外壳101上具有滑孔，滑柱231和弹性件240均位于滑孔内。其中，优选滑柱231呈圆柱状，而滑孔为与滑柱231匹配的圆形孔，上述弹性件240位于滑柱231的下方，从而即可利用弹性件240的弹性在顶针220上行时驱动挡销230上行以与刹车盘100抵接限制电机102的输出轴转动。当然，还可以是在滑孔内设置有滑套，至于滑柱则滑动布置在滑套内，从而有利于避免在安装时容易出现滑柱与滑孔间隙过大的现象。
32.在一较佳实施例中，如图3和图4所示，优选上述弹性件240为弹簧，滑柱231的底部具有容纳孔234，弹簧的部分区域位于容纳孔234内。此时，通过将弹簧的部分区段放置在滑柱231底部的容纳孔234内，从而便于挡销230的组装，从而也便于通过在容纳孔234内设置
不同厚度的垫块来调节弹簧外露部分的长度，以此调节挡销230的行程。
33.在一较佳实施例中，如图3所示，优选刹车盘100包括与电机102的输出轴连接的固定座110和围绕固定座110设置的多个制动杆120。其中，固定座110优选为圆盘状，制动杆120由固定座110的侧壁水平延伸，至于制动杆120的数量则可根据实际情况进行布置。更具体的，在制动杆120的末端沿其长度方向设置有用于限位制动的凸齿，以通过该凸齿与上述抵接凸台232发生碰撞，从而达到对电机102的输出轴制动的目的。
34.在一较佳实施例中，如图5所示，优选述制动杆120上均设置有导风块130，导风块130上设置有倾斜面131。由于在刹车盘100跟随电机102转轴转动的过程中，空气会撞到导风块130的倾斜面131上，空气在倾斜面131的导引下产生风，该产生的风则可将电机102所产生的热量散发至机械臂关节1的外部，比如，带有热量的风可通过机械臂关节1上的散热孔排出，或者，利用机械臂关节1的外壳101进行热传导，以将机械臂关节1内部产生的热量排出。本实施例所涉及的具有倾斜面131的导风块130主要是加速机械臂关节1内部空气的流动，以达到快速散热的目的。
35.在上述实施例中，本实施例所涉及的倾斜面131在导风块130上设置为左右对称的两个，且该倾斜面131由下至上逐渐收缩，无论电机102正转，或是反转，由刹车盘100所产生的风均是朝远离电机102的方向流动，以避免电机102正转或反转时所产生的风的风向发生改变，导致该产生的风吹向电机102。可以理解的是，由刹车盘100所产生的风会在电机102所产生的热量的作用下形成热空气，该热空气若是吹向电机102，则不仅起不到散热的作用，还会导致电机102的工作温度升高，影响电机102的正常运转。也就是说，两个对称倾斜面131的存在还会使得空气的流动方向发生改变，无论电机102是正转，还是反转，在导风块130的作用下所产生的风，都是朝着远离电机102的方向吹出的，从而保证电机102的散热。
36.本实用新型进一步提出一种机械臂关节1以及机械臂，该机械臂关节1和机械臂均包括上述实施例中的撞针式抱闸装置，该撞针式抱闸装置的具体结构参照上述实施例，由于本机械臂关节1和机械臂均采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
37.其中，如图6所示，机械臂关节1和机械臂的结构参照现有形式进行布置即可，如机械臂包括底座2以及多个依次传动连接的机械臂关节1。
38.以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。