[發明專利]一種可緊急制動的直線運動裝置

在審

• 申請號: 201811273249.4
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109256895A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 鄧體建;蘭濤;劉萬東
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H02K7/06
• 分類號: H02K7/06;H02K7/102
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 奚華保

本發明公開了一種可緊急制動的直線運動裝置，屬于機械傳動技術領域，包括：支架、伺服電機和同步帶型傳送機構，同步帶型傳送機構和伺服電機均安裝在支架上，伺服電機用于驅動同步帶型傳送機構運動，支架上底座側壁設有磁柵尺，還包括第一負載和第二負載，第一負載和第二負載之間通過彈性結構連接，第二負載與支架底座為滑動連接，第二負載前進路徑上設有緊急制動件，同步帶型傳送機構與第一負載連接帶動第一負載運動以產生作用力至第二負載，實現第二負載和緊急制動件碰撞制動。本發明利用彈性件壓縮量產生的動力推動第二負載在支架底座上向前高速滑動，依靠第二負載與緊急制動件的硬碰撞實現迅速制動。

技術領域

本發明涉及機械傳動技術領域，特別涉及一種可緊急制動的直線運動裝置。

背景技術

直線運動機構是使構件上某點做準確或近似直線運動的機構，工業上普遍運用伺服電機帶動滾珠絲杠型或者同步帶型直線模組單元傳輸滑塊上的負載使其精確運動。通過改變伺服電機的運動模式，負載可以實現加速、勻速、減速甚至是復雜的不規則運動，例如THOMSON的直線模組FESTO的電缸都可以實現。

但是，在某些特殊應用場景下，例如，負載需要伺服電機在扭矩模式下持續被加速實現高速運動（速度大于4m/s）后緊急制動（制動位移和時間分別是毫米和毫秒量級）的情況，上述兩種系統卻很難實現。而且，由于加速度大小受限，負載從開始減速到停止需要花費很長的時間和位移。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可緊急制動的直線運動裝置，以實現高速直線運動中負載的迅速制動。

為實現以上目的，本發明采用一種可緊急制動的直線運動裝置，包括：支架、伺服電機和同步帶型傳送機構，同步帶型傳送機構和伺服電機均安裝在支架上，伺服電機用于驅動同步帶型傳送機構運動，支架上底座側壁設有磁柵尺，還包括第一負載和第二負載，第一負載和第二負載之間通過彈性結構連接，第二負載與支架底座為滑動連接，第二負載前進路徑上設有緊急制動件，同步帶型傳送機構與第一負載連接帶動第一負載運動以產生作用力至第二負載，實現第二負載和緊急制動件碰撞制動。

進一步地，所述彈性結構為彈簧。

進一步地，所述彈性結構包括彈簧和彈簧內桿，彈簧內桿一端與第二負載內側面固定連接、另一端與第一負載本體活動連接，所述彈簧內桿周身套設彈簧。

進一步地，所述第一負載和第二負載之間設置至少一個彈性結構，且在第一負載本體和第二負載本體之間均勻布置。

進一步地，所述第一負載本體上開設有安裝孔以供所述彈簧內桿另一端穿過，所述彈簧內桿另一端設有直徑大于安裝孔孔徑的端蓋板。

進一步地，所述緊急制動件包括至少一個制動柱，該制動柱一端安裝在所述支架側壁上，制動柱柱身方向與第二負載的外側面垂直。

進一步地，還包括配重塊，所述伺服電機安裝在所述支架一側，所述配重塊安裝在所述支架相對另一側。

進一步地，所述第一負載采用航空鋁材料制備。

進一步地，所述第二負載采用不銹鋼材料制備。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：本發明通過在支架底座上設置第一負載和第二負載，第一負載和支架上設置的同步帶型傳送機構連接，第二負載和第一負載之間為彈性連接，第二負載滑動安裝在支架底座上。其工作過程為：利用伺服電機驅動同步帶型傳送機構進行運動從而帶動第一負載高速運動，第一負載和第二負載之間的彈簧被壓縮，利用壓縮量產生的彈性勢能推動第二負載在支架底座上向前高速滑動，在第二負載滑動至與緊急制動件碰撞時，依靠硬碰撞實現第二負載的迅速制動，同時彈性結構為伺服電機、同步帶型傳送機構和第一負載提供緩沖，使其免于損壞。

附圖說明

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細描述：