运动控制装置制造方法及图纸

一种线性制动器形式的运动控制装置（１０）包括可在一个罩（１１）内转动的一凸轮轴（２３），罩（１１）可沿着一线性轨道（３０）移动。凸轮轴（２３）由一齿轮电动机（１５）带动旋转而促成一凸轮随动件（２４）的一偏心结合部与一衬片（１２）抵接，衬片（１２）与线性轨道（３０）结合以在线性轨道（３０）上提供一夹固力。一缓冲件（２５）容纳在一定位销（１４）上，定位销（１４）结合在罩（１１）上且容纳在凸轮轴（２３）的一Ｕ型沟槽内以抑制凸轮轴（２３）进一步转动。一垫片（２０）将容纳凸轮轴（２３）的轴承（２２）之外圈隔开以对第一及第二轴承（２２）预加负载。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及运动控制装置，特别是制动器。明确而言，本专利技术涉及 适于同轨使用的制动器以制动例如线性运动的运动，更明确地说，涉及利用低 电压直流启动的线性运动制动器。
技术介绍
由于线性运动装置可在线性运动方向上将负载高准确和高速度地运动至 一个地点，因而在才几械工具、半导体和医药工业中的普遍性一直增加。然而， 在停止或握持线性负载上遭遇到问题，特别是当动力断供时。明确地说，由于 负载的运动和位置取决于提供至线性电动机的电流，当例如电力断供造成电流 中断给于线性电动机时，由线性运动装置载运的负载将在重力和/或惯性力下 运动。由于采用可最小化滑动摩擦的高性能线性轴承，使得这个问题也在线性 运动装置中被加剧。先前的工匠设计了可改善以上缺失和在操作上具有明显可靠性和准确性的制动器，见颁给汉克等人的美国专利6，460，678和颁给马赫等 人的美国专利7,124,861。上述的技术主要利用流体压力来启动。诸多的线性 装置并无合适的流体压力源，然而，电力(特别是低电压)却可容易的取得。机电技术(结合机械工程、电子及计算机工程)正取代着设计者依赖了数 十年的传统动力方式。为了在动力领域取得市场利益，许多公司正投资以电气 化的动力源来执行气动及液压对应组件工作的产品。因此，有需要一种用来制动线性运动负载和特别是同线性运动装置使用的 制动器，尤其是用于制动包含电力启动做为操作模式的线性运动负载。再者，有需要一种在可销售的成本上符合或超越传统气动或液压装置的性 能特性的电机产 品。
技术实现思路
为解决线性运动制动器领域的这些需求和其它问题，本专利技术提供结合在罩上且容纳在一沟槽内的一定位销，沟槽形成在可转动地安装在罩内的一凸轮的 凸轮轴上。凸轮的一偏心凸轮随动件抵靠一衬片，衬片可在大致垂直转动轴线 上滑动地安装在罩内。位于沟槽内的销做为一旋转阻挡以抑制凸轮轴的进一步 转动。在一最佳的形式中，凸轮轴具有一圆柱孔，圆柱孔相对转动轴线偏心延伸 且容纳凸轮随动件的一柱栓。在最佳观点上，柱栓从一较大圆柱形结合部同心 地延伸。再者，在最佳观点上，第一及第二轴承之内圏夹在凸轮轴的导引肩部 与凸轮随动件的结合部之间。在一最佳形式上， 一垫片将第 一及第二轴承之外圏分隔以对第 一及第二轴 承施加与内圈在负载下的轴向位移量相等的预负载。在较佳观点上，当村片和凸轮表面的结合位置抵接时，在凸轮随动件转动 经过之后，通过销与沟槽一端的抵接以将凸轮随动件锁住而使凸轮随动件不会 因衬片的移动而移动。凸轮表面相较于具有较小径向伸出量的尾段部具有一较 大的径向伸出量。本专利技术将由本专利技术举例说明的实施例并参照所附图式而得清楚了解。 附图说明该实施例可参考这些附图而^皮更加清晰的描述 图1显示根据本专利技术较佳教导的一运动控制装置的横截面图。 图2显示图1的运动控制装置的横截面图。 图3显示图1的运动控制装置的芯总成的立体图。 图4显示图1的偏心调整安装的一立体分解图。 图5显示图1的运动控制装置的凸轮随动件和衬片的示意图。 以下所有图式仅便于解释本专利技术基本教导而已，图式中构成较佳实施例的 组件的数目、位置、关系、及尺寸的延伸将有所说明或在阅读及了解本专利技术的 教导后相关的变化实施属于业界技能。另外，在阅读及了解本专利技术的教导后， 结合特定力量、重量、强度、及类似要求的精确尺寸及尺寸比例的改变亦属业 界技能。在不同图式中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如 顶部、底部、第一、第二、前、后外部、内部、上、下、高、宽、长、尺寸、端、侧、水平、垂直、轴向、径向 和类似用语仅便于看图者参考图中构造以及仅用于帮助描述该举例的实施例 而已。优选的实施方式根据本专利技术较佳教导的运动控制装置显示于图中且标号为10。 一般而论， 装置10在最佳形式中为制止负载沿着一线性轨道30做线性移动的制动器。根 据本专利技术的较佳教导，装置10包括适于沿着线性轨道30移动的一个罩11及 一保护壳26。 二对第 一及第二轴承22各自具有紧配安装在罩11内之外圈。 第一及第二齿轮电动机15容纳在分隔且平行的保护壳26容室内，容室位在线 性轨道30的相对侧且与线性轨道30平行。各齿轮电动机15包含一可转动的 电动机驱动轴，在最佳形式中，驱动轴延伸穿过环状握持座13,齿轮电动机 15通过固定件29来结合在握持座13上，且握持座13通过固定件28以在容 室的第一轴端处可分离地结合到保护壳26。可利用合适的盖17来封闭保护壳 26的容室的第二轴端。根据本专利技术较佳教导的包含齿轮电动机15的装置10使用轴承22和凸轮 随动件24来转换齿轮电动机1的转动力成为线性力，藉此夹固线性轨道30。 为得最佳结果，将转动力矩转换成夹固力的效率应该在85%范围。这给本发 明的设计更灵活的调整而允许较高的握持力A/或快速结合时间。明确而论，各齿轮电动机15包含耦接至一行星齿轮箱的直流电动机以提 高扭矩和降低速度。齿轮电动机15的驱动轴接着连结到一凸轮轴23 (例如容 纳到一接收沉孔内)，沉孔相对转动轴线同心地从凸轮轴23的第一轴端延伸。 凸轮轴23受轴承22支撑在罩11内以绕着与线性轨道30平行且分隔的一转动 轴线转动，凸轮轴23具有从它的第二轴端沿转动轴线挖设的一偏心孔，偏心 孔有螺紋且具有一沉孔以允许安装凸轮随动件24的一柱栓。在这安排中，凸 轮随动件24的柱栓被凸轮轴23的半管状部分包围且接着同心地被第一及第二 轴承22包围。凸轮随动件24包含与一衬片12接触且相抵的一结合部，衬片 12为可在大致垂直转动轴线上滑动地安装在罩11内。通过齿轮电动机15引 起的凸轮轴23转动造成凸轮随动件24的结合部在绕着转动轴线的一偏心路径 上随着运动。此偏心使得第一及第二轴承22进和出，很像在内燃引擎中的曲柄轴、杆与活塞的安排动作。当偏心路径到达与衬片12的垂直面接近相切时， 此系统产生相当大的力。图3显示第一及第二轴承22和凸轮随动件24在位置上。凸轮轴23机械 加工出在垂直转动轴线的平面上延伸的一 U形沟槽，U形沟槽设计来容纳一 定位销14及一氨基曱酸酯緩沖件25。在凸轮轴23上可设有与该U形沟槽连 接的一轴向槽道以在定位销14例如通过冲压而结合到罩11内之后允许緩冲件 25安置在定位销14上且接着允许緩沖件25及定位销14安置在U形沟槽内。销M与緩沖件25的结合做为一旋转阻挡以抑制凸轮轴23的进一步转动。 在显示的较佳形式中，凸轮轴23与凸轮随动件24的全部转动绕着转动轴线略 大于180度。超过180度的理由与当动力要从装置IO移除的状态有关。当齿 轮电动机15转动到夹固位置时，动力被移除。动力因为电动机的额定工作周 期及因为流动电流所产生的热负效应而受限制。4吏齿4仑电动才几15在满电流运 转以产生高扭力且令凸轮轴23的U形沟槽有过中心设计以将装置IO握持在 结合位置最为有效。举例说明，假定凸轮轴23转动直到凸轮随动件24的偏心 曲线的瞬间斜率与衬片12的表面相切(亦即垂直)。制动是安排成使得凸轮 轴23转动略为过中心以锁住装置10。明确地说，凸轮随动件24具有一结 合位置，偏心曲线在此结合位置与衬片12的表面相切且衬片12在此结合位置 滑到位于出罩11外的最大伸出量。请了解凸轮表面包含位在该结合位置之前 的一前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动控制装置包括：　一个罩；　一凸轮，其有一凸轮轴和一凸轮随动件，所述凸轮轴可绕着一转动轴线转动地安装在所述罩内，所述凸轮随动件在绕着所述转动轴线的一偏心路径上随着运动；　一衬片，其可在大致垂直所述转动轴线上滑动地安装在所述罩内， 所述衬片抵接所述凸轮随动件；　一沟槽，其垂直所述转动轴线延伸地形成在所述凸轮轴上且围绕所述转动轴线的角度小于３６０度；　一销，其固定在所述罩内且延伸到所述沟槽内，所述销和所述沟槽做为一旋转阻挡以抑制所述凸轮轴绕着所述转动轴线的进一步转动 ，所述销与所述沟槽之间具有缓冲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-16 60/912,0941、一种运动控制装置包括一个罩；一凸轮，其有一凸轮轴和一凸轮随动件，所述凸轮轴可绕着一转动轴线转动地安装在所述罩内，所述凸轮随动件在绕着所述转动轴线的一偏心路径上随着运动；一衬片，其可在大致垂直所述转动轴线上滑动地安装在所述罩内，所述衬片抵接所述凸轮随动件；一沟槽，其垂直所述转动轴线延伸地形成在所述凸轮轴上且围绕所述转动轴线的角度小于360度；一销，其固定在所述罩内且延伸到所述沟槽内，所述销和所述沟槽做为一旋转阻挡以抑制所述凸轮轴绕着所述转动轴线的进一步转动，所述销与所述沟槽之间具有缓冲。2、 如权利要求1所述的运动控制装置，所述凸轮随动件具有界定所述偏 心路径的一凸轮表面，所述村片与所述凸轮表面抵接，所述凸轮表面包含至少 一结合位置，所述结合位置具有与所述转动轴线相距的一径向伸出量，所述凸 轮表面包含在所述偏心路径具有较小径向伸出量之前段部与尾段部，所述前段 部与尾段部位在所述至少一结合位置之前和之后，当所述衬片与所述凸轮表面 抵接时，所述衬片滑出所述罩外一最大伸出量，所述沟槽具有第一端及第二端， 当所述衬片与所述至少一结合位置后侧的尾段部抵接时，所述销与所述沟槽的 第 一端抵接以锁住所述衬片使所述衬片不会滑动。3、 如权利要求1或2所述的运动控制装置，还包括容纳在所述销上及所 述沟槽内的一环形緩冲件，所述环形緩沖件緩冲所述销与所述沟槽之间的冲 击。4、 如权利要求l-3任一项所述的运动控制装置，还包括第 一及第二轴承，各轴承具有容纳在所述罩内之外圈及容纳所述凸轮轴之 内圈，其中，所述凸轮轴与所述凸轮随动件个别形成且与所述凸轮随动件为可 分开，所述第一及第二轴承之内圈夹在所述凸轮轴与所述凸轮随动件之间；及一塾片，其将所述第一及第二轴承之外圈分隔以对所述第一及第二轴承施 加与所述内圏在负载下的相等轴向位移量的预负载。5、 如权利要求1-3任一项所述的运动控制装置，其中所述凸轮轴与所述 凸轮随动件为个别形成且与所述凸轮随动件为可分开，所述凸轮轴包含第一及 第二轴端，所述第二轴端具有相对所述转动轴线偏心延伸的一圆柱孔，所述凸轮随动件包含容纳在所述圆柱孔内的一柱栓及与所述衬片结合的一结合部，所 述柱栓自所述结合部延伸。6、 如权利要求5所述的运动控制装置，还包括第 一及第二轴承，各轴承具有容纳在所述罩内之外圈及容纳所述凸轮轴之 内圈，所述第一及第二轴承之内圏夹在所述凸轮轴与所述凸轮随动件之间；及一垫片，其将所述第一及第二轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文B维斯，布莱德布里克斯，
申请(专利权)人：聂克森集团公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]