MIKIPULLEY三木無勵磁制動器在伺服電機的應用

2020-06-24 13:31

我公司作為三木產品主要供應商之一，近年在無勵磁制動器應用領域，取得不少寶貴經驗，獲益頗多。在此，簡單為大家分享一下伺服前端外置及關節機器人上的應用：當今很多運動控制設備應用中，為了確保設備部件在停電時的緊急制動或長時間保持停止狀態，這就需要選用制動器，俗稱“抱閘”。那么先來介紹一下“抱閘”——日本三木無勵磁型電磁制動器，如圖1

我公司作為三木產品主要供應商之一，近年在無勵磁制動器應用領域，取得不少寶貴經驗，獲益頗多。在此，簡單為大家分享一下伺服前端外置及關節機器人上的應用：

當今很多運動控制設備應用中，為了確保設備部件在停電時的緊急制動或長時間保持停止狀態，這就需要選用制動器，俗稱“抱閘”。那么先來介紹一下“抱閘”——日本三木無勵磁型電磁制動器，如圖1：

圖1

以下為其結構簡圖，如圖2

圖2

如上圖2所示，簡要介紹安裝及工作原理如下：

1，整個制動器大致呈扁圓柱體狀，安裝在固定法蘭盤上。

2，圓盤轉子制動盤通過帶有鍵槽安裝孔的轉子輪轂安裝在旋轉軸上。

3，當定子線圈通電產生電磁吸引力，電樞板受到電磁力吸引克服轉矩彈簧推力緊靠定子側表面，此時轉子制動盤與定子和前邊之間的都有空隙，可以允許轉子隨旋轉軸旋轉。

4，當定子線圈斷電，電磁吸引力消失，此時轉矩彈簧將電樞板壓向轉子側和前板；轉子盤被電樞板和前板夾緊使得旋轉軸和轉子無法旋轉，從而起到制動和保持的作用。

這種制動器與電機內置的電磁制動器的原理一樣，都是靠彈簧的推力產生摩擦力的制動器：在停電時緊急制動、長時間保持停止狀態、防止機械空轉等方面發揮制動和保持位置的性能。

下面通過實物再認識一下，如下圖3、圖4：

圖3

圖4

圖3前板側可以看到法蘭固定孔，以及棕色的“轉子制動盤”。

圖4制動器側，自上而下分別是：前板，轉子制動盤，電樞板和定子線圈外殼。

了解了以上產品的結構和原理，下面談一下使用。

目前機械設備要起到緊急停止或者長時間保持制動狀態時，其實是以選用電機自帶內置抱閘為主的。但在使用過程中，不少特別應用場合，電機自帶“抱閘”可能存在著諸多局限性，比如：

1，電機內置“抱閘”的制動扭矩或保持力矩不足時，由于同一個機座號的電機均配置同一個規格的制動器，因此要提升制動扭矩，往往需要選配的電機機座號，這樣會極大增加了設備成本。

2，電機內置電磁制動器，增加了電機的體積和安裝空間需求，尤其是增加電機軸長方向的尺寸，這對于很多電機安裝空間緊湊的應用（如機械臂關節等），增加了集成和組裝的難度。

3，電機內置制動器，廠家出廠時，都是按保持制動配置，但有個別用戶，需要的是經常緊急制動，用戶頻繁的打開/閉合緊急制動，產生摩擦，如果使用電機內置制動器將降低電機使用壽命。

4，另外，電機內置的制動器通常是安裝在電機尾部的（差不多和反饋編碼器位置很接近），其制動和保持扭矩是需要通過電機軸和聯軸器等一系列機械傳動機構傳導到最終部件負載的，這之間的非剛性扭轉和背間隙產生的位置角度偏差，對于某些需要在停止時依然保持較高精度的應用來說，會產生一系列問題。

基于以上各類不同原因，在實際的應用中可能會需要使用到外置的，可以安裝于電機軸前端的，或者離負載部件更近的電磁制動器；這種場合往往要求結構更加緊湊，尺寸要求更小更薄，這也正是我們這次要為大家介紹的三木無勵磁制動器中：BXR（實物圖5）、BXR-LE（實物圖3、圖4、圖6）超薄型制動器——厚度一般為其它廠家相應產品厚度的1/2至1/3。