[发明专利]一种协作机器人及伺服电机

说明书

本发明公开一种伺服电机，包括输出轴和固设于输出轴端部且外周具有若干制动卡爪的制动盘，及沿径向与制动盘错开设置并沿轴向相对于制动盘滑动直至与任一制动卡爪相抵的制动驱动部。当制动驱动部与制动卡爪相抵时，制动驱动部阻止与制动盘相连的输出轴转动；当制动驱动部与制动卡爪脱离接触时，制动盘随输出轴同步转动。制动驱动部与制动盘沿输出轴的径向错开设置，避免二者沿轴向设置，保证伺服电机的结构及相关连接部件在轴向的结构紧凑；制动驱动部与制动卡爪的抵接设置能够避免摩擦片产生的碎屑钻入核心部件。因此，本发明所提供的伺服电机能够使协作机器人的结构更紧凑、可靠性更高。本发明还公开一种包含伺服电机的协作机器人。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种伺服电机。本发明还涉及一种包含上述伺服电机的协作机器人。

背景技术

劳动年龄人口的负增长使工业朝着智能化和自动化的方向发展，在工业中扮演着重要角色的协作机器人越来越受到重视，从而优化用于驱动协作机器人动作的伺服电机显得尤为重要。

现有伺服电机通常有电磁制动、再生制动和动态制动三种，其中电磁制动主要是利用机械装置锁住伺服电机的输出轴。常见的电磁制动器分两类：

一是具有摩擦片的电磁制动器，此类电磁制动器主要依靠多个摩擦片的相互摩擦后产生的制动力矩来阻止伺服电机的输出轴快速转动，但是，摩擦片长期工作后产生的碎屑极易钻入伺服电机、谐波减速器及光电编码器等核心部件，严重影响协作机器人可靠安全地工作；

二是兼具电磁铁和刹车盘的电磁制动器，通常情况下，刹车盘沿轴向与伺服电机的输出轴相连，电磁铁固定于伺服电机的壳体上，当得电时，电磁铁吸合，刹车盘能够相对于伺服电机的输出轴自由旋转；当失电时，电磁铁释放，电磁铁的铁芯伸出以阻挡刹车盘旋转，从而阻挡伺服电机的输出轴旋转，然而，此类电磁制动器因通常需承受较大的制动力矩而使电磁铁的铁芯尺寸足够大，且电磁制动器通常沿伺服电机的轴向设置，导致协作机器人的整体结构不紧凑。

因此，如何使现有协作机器人的结构紧凑且工作可靠是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种协作机器人及伺服电机，结构设置合理，使得协作机器人的结构更紧凑、可靠性更高。

其具体方案如下：

本法提供一种伺服电机，包括：

用于输出转矩的输出轴；

固设于输出轴端部且外周具有若干制动卡爪的制动盘；

沿径向与制动盘错开设置并沿轴向相对于制动盘滑动直至与任一制动卡爪相抵以阻止输出轴转动的制动驱动部。

优选地，还包括外壳，制动驱动部包括：

安装于外壳端部所设的安装槽的制动销；

安装于安装槽且两端分别与安装槽和制动销相抵的复位弹性件；

设于制动销顶部、用于在得电时驱动制动销沿轴向移动以使制动销远离制动卡爪并在失电时使制动销依靠复位弹性件复位以阻挡制动卡爪的电磁驱动组件。

优选地，制动驱动部还包括：

设于制动销与安装槽之间并用于限定制动销相对于安装槽周向转动的限位凸起和限位凹槽。

优选地，制动驱动部还包括：

用于发出警报的报警器；

用于检测制动销与制动卡爪抵接状态的状态检测件；

与报警器和状态检测件相连的控制器，控制器根据输入的制动指令及状态检测件发送的信号在制动销与制动卡爪脱离接触时或根据输入转动指令及状态检测件发送的信号在制动销与制动卡爪相抵时启动报警器。