ROBA

直线导轨作为现代精密机械设备的核心传动部件，广泛应用于数控机床、工业机器人、自动化生产线、医疗设备及物流系统等领域。然而，传统直线导轨本身不具备主动安全制动功能。在断电、气源/油源中断或伺服驱动器故障等紧急情况下，与导轨连接的滑块及其负载可能失去动力保持，从而引发“坠落”或“滑移”事故。这种失效模式不仅会造成昂贵的工件与设备损坏，更可能直接危及操作人员的人身安全。

为解决这一行业痛点，基于“失效安全”（Fail-Safe）原则设计的专用安全制动器应运而生。ROBA®-guidestop作为该领域的代表性产品，通过集成化的机械-电磁制动方案，为直线导轨提供了高效、可靠的安全保障。

2. ROBA®-guidestop 的工作原理与技术特点

2.1 工作原理

ROBA®-guidestop 安全制动器遵循“断电制动，通电释放”的基本原则，属于常闭式（Normally-Closed）制动器。

安全状态（断电时）：在未通电的正常状态下，制动器内部的预压弹簧组会施加一个恒定的力，推动一组高性能摩擦片（通常为非石棉有机物NAO材料）紧密压附在导轨的制动表面上。此时，制动器处于最大制动力输出状态，将滑块牢固地锁死在导轨上，防止任何移动。 工作状态（通电时）：当系统需要运行时，制动器线圈通电，产生强大的电磁场。该电磁力克服弹簧的预压力，使摩擦片与导轨表面分离，形成约0.2至0.5毫米的工作气隙。此时，制动器完全释放，滑块可在驱动系统的带动下自由、无摩擦地运动。 紧急制动（断电时）：一旦系统检测到故障（如电源中断、安全回路触发），供给制动器的电流被切断，电磁力瞬间消失。弹簧力立即重新施加，推动摩擦片与导轨接触，实现快速、平稳且可靠的紧急制动。展开剩余61%

2.2 核心技术特点

高安全性与可靠性：作为经过认证的安全组件（通常符合ISO 13849性能等级d级或以上），其设计确保了在最恶劣的故障条件下仍能执行安全功能。弹簧加压机制不依赖于外部动力源，从根本上保证了失效安全。 紧凑型集成设计：ROBA®-guidestop 采用模块化设计，可直接安装于多种标准直线导轨系统的滑块上，无需对现有导轨结构进行大规模修改，节省安装空间，简化了系统集成。 高保持力与低滞后：优化的弹簧与摩擦副设计使其能提供高达数千牛顿的静态保持力，有效遏制负载移动。同时，释放状态下的微小气隙确保了极低的拖滞力矩，几乎不影响系统的运动精度和效率。 快速响应与平稳制动：电磁回路与机械结构经过精密匹配，实现了毫秒级的响应时间。摩擦材料的特性确保了制动过程平稳，避免了剧烈的冲击和抖动，保护了负载和设备。 长寿命与免维护：采用耐磨、耐高温且无石棉的环保摩擦材料，并在关键部位使用长效润滑，使得制动器在严苛的工业环境下仍能保持长久的使用寿命和稳定的性能，通常无需频繁维护。

3. 典型应用场景

ROBA®-guidestop 安全制动器在以下场景中发挥着至关重要的作用：

垂直应用的Z轴：在立式加工中心、龙门架、3D打印设备、提升机构中，防止主轴头或负载在断电后因重力坠落。 高动态与高加速度系统：在工业机器人、高速拾放机器人、直线电机驱动系统中，用于在紧急停止时快速吸收动能，防止因惯性造成的越位和碰撞。 安全定位与负载保持：在倾斜安装的输送线、翻转机构或装配站中，确保在动力中断时，负载能精确停留在预定位置，防止滑动。 协作机器人领域：作为实现人机协作安全的关键硬件之一，在检测到碰撞或异常时立即锁定机械臂，为人员提供物理保护。

4. 在整体安全体系中的重要性

在现代化的机械安全理念中，安全是一个系统工程。ROBA®-guidestop 作为最终的执行单元，需要与上游的安全传感器（如光栅、急停按钮）、安全控制器（如安全PLC）共同构成一个完整的安全回路。该回路需按照相关国际标准（如ISO 13849, IEC 62061）进行设计与验证，确保从危险检测到安全动作执行的整个链路的可靠性。

集成此类安全制动器，不仅是满足法规要求的必要措施，更是企业实现风险降低、提升设备综合竞争力、履行社会责任的重要体现。

5. 结论

ROBA®-guidestop 直线导轨安全制动器以其卓越的“失效安全”设计、紧凑的结构、强大的制动力和可靠的性能，成为了高要求直线运动系统中不可或缺的安全保障组件。它有效地将主动安全理念融入被动传动结构之中，极大地提升了自动化设备的本质安全水平。随着工业4.0和智能制造的深入推进，对运动控制安全性的要求将愈发严格，此类高性能安全制动器的应用必将更加广泛，为构建安全、高效、可靠的未来工厂奠定坚实的基础。

发布于：北京市