CN102211709B - 制动装置 - Google Patents

Abstract

一种制动装置(10)包括机身(11)和容纳于该机身(11)内的筒状的转动构件(21)。转动构件(21)通过马达(18)而转动。在转动构件(21)内容纳着杆部件(31)。另外，在杆部件(31)的周面上形成一对凸轮槽(32)。转动构件(21)具有与一对凸轮槽(32)分别卡合，并沿该凸轮槽(32)被引导的一对凸轮从动件(24)。各凸轮从动件(24)被设置成朝转动构件(21)的中心轴线突出。伴随转动构件(21)的转动，各凸轮从动件(24)通过沿对应的凸轮槽(32)被引导，由此使杆部件(31)在转动构件(21)内作直线移动。

Description

制动装置

技术领域

本发明涉及一种让工件在指定位置上停止的制动装置。

背景技术

在使用输送机的生产设备中，可以让输送机上移动的工件暂时性地在指定位置上停止并进行预定的作业。作业结束后可以再使工件沿着输送机移动。而且，为了让工件在指定位置上暂时性地停止，制动装置被广泛地使用着。

制动装置包括圆筒状的机身和杆部件，杆部件在对于机身的转动受到限制的状态下在机身内作直线移动。在杆部件中内置有减震器。在杆部件的顶端部设置着用于与减震器联动并将工件阻止在指定位置上的制动操纵杆。制动操纵杆可与杆部件一体地作直线移动。

当输送机上所搬送的工件在指定位置上暂时性停止的时候，通过让杆部件从机身凸出作直线移动，使制动操纵杆作直线移动。其结果，工件与制动操纵杆抵接，工件的搬送受到了阻止。此时，对输送机上所搬送的工件的冲击被减震器缓冲。

可是，作为利用马达的转动使杆作直线移动的机构，例如，有日本实公平3-8827号公报的致动器。在该公报的致动器中，在圆筒状的操纵轴内通插有进给丝杠，并且通过滚珠丝杠使操纵轴与进给丝杠螺合。另外，电动机的转轴与进给丝杠通过齿轮连结。而且，如果电动机的转轴转动，通过齿轮进给丝杠就也转动。通过该进给丝杠的转动，滚珠丝杠可相对于进给丝杠前进或者后退，操作轴就会作直线移动。其结果，安装在操作轴顶端部的从动部就会作直线移动。

然而，在上述公报的致动器中，为了使操作轴作直线移动，在进给丝杠的外侧设置了圆筒形的操作轴。为此，操作轴就必须至少确保与操作轴的直线移动距离相应的长度。而且，由于在该操作轴的顶端装上了从动部，因而存在致动器在操作轴轴向上的长度尺寸增大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需大型化，利用马达的转动就能够让杆作直线移动的制动装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一实施方式，提供一种制动装置。制动装置包括：筒状的机身；筒状的杆部件，其被设置成相对于机身可进退的形式，并且在其周面上至少有一个凸轮槽；制动部，其被可转动地支承于杆部件的顶端部，用于让工件停止；缓冲机构，其被内置于杆部件的顶端部，对通过制动部使工件停止时的冲击进行缓和；转动构件，其被容纳于机身内，被马达转动，并且将杆部件可进退地容纳；及至少一个凸轮从动件，其被设为，从转动构件中杆部件的周面上对置的位置朝转动构件的中心轴线突出，并与凸轮槽卡合。伴随转动构件的转动，凸轮从动件沿凸轮槽被引导，由此使杆部件可在转动构件内作直线移动。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的制动装置的局部纵向剖视图；

图2是图1中的转动构件的侧视图；

图3是图1中的杆的侧视图；

图4是图2中的转动构件的凸轮槽的展开图；

图5是制动装置的局部纵向剖视图，其显示因制动部而使工件的搬送处于停止的状态。

具体实施方式

以下，就本发明一实施方式的制动装置，参照附图1～5进行说明。

如图1所示，制动装置10包括筒状的机身11。圆形的容纳孔12沿机身11的纵向在机身11中延伸而成。在容纳孔12内的顶端设置着环状的杆部件盖13。另外，在机身11的底端形成贯穿孔11a。

在机身11的顶端面上设凸缘14，并在凸缘14上形成贯穿孔14a。在凸缘14的顶端面上设置着沿机身11的纵向延伸的支柱15。在支柱15的顶端安装着限制环15a。另外，在机身11的底端安装着可正反向转动的马达18。马达18的转轴19一直延展到机身11的贯穿孔11a内。并且，在容纳孔12内容纳着转动构件21。

如图2所示，转动构件21包括有底圆筒状的主体部22，该主体部22在顶端开口而底端闭塞。在主体部22的顶端面上，一对延设部23被设置在主体部22的径向上对置的位置。另外，在各延设部23的顶端部内面可转动地设置着凸轮从动件24，该凸轮从动件与延设部23的延伸方向正交，且朝转动构件21的中心轴线凸出。各凸轮从动件24被设置在转动构件21中相互对置的位置上。

在主体部22的底端面上，设置着沿主体部22的中心轴线延伸的连接部25。在连接部25的中央部形成能与马达18的转轴19的顶端部相嵌合的嵌合凹部25a。连接部25和转轴19在转轴19的顶端部被嵌合在嵌合凹部25a内的状态下由未予图示的螺栓螺旋夹紧而连成一体。而且，通过马达18的驱动，转轴19的转动被传递到连接部25上，从而转动构件21在容纳孔12内得以转动。

另外，在主体部22中的外周面的一部分上在圆周方向全周形成安装凹部22a，而在安装凹部22a上可以安装磨损圈22b。在一对延设部23的外周面上靠近主体部22的位置上，沿圆周方向形成安装凹部23a，在安装凹部23a可以安装磨损圈23b。

而且，如图1所示，在转动构件21被容纳于容纳孔12内的状态下，磨损圈22b、23b的外周面与容纳孔12的内周面抵接。由此，磨损圈22b、23b起到了作为对转动构件21定心用轴承的作用。所以，即使因转动构件21转动而对转动构件21增加了偏载荷，也能够利用该磨损圈22b、23b来抑制转动构件21的偏心。

在转动构件21中可进退地容纳着呈有底圆筒状的杆部件31。另外，该杆部件31通过凸缘14上的贯穿孔14a可以在机身11中进退。在杆部件31中内置着作为缓冲机构的油压式减震器35。减震器35包括内部有未予图示的孔的气缸37和可进退地容纳于气缸37内的减震器杆36。在气缸37内充填着作动油。减震器杆36的顶端总是呈从气缸37凸出的状态。

另外，在杆部件31的顶端设置着让输送机C(参见图5)上所搬送的工件W(参见图5)停止的制动部41。在杆部件31的顶端侧的外周面上形成外螺纹31a。该外螺纹31a通过与形成于制动部41的支承体42上的容纳凹部42a的内螺纹(未予图示)螺合，使杆部件31与支承体42成为一体。在支承体42的一侧面突设着具有通插孔43a的通插部43。在通插孔43a中通插着支柱15。

另外，在支承体42上立设着一对安装片44，这对安装片44以夹着减震器杆36的形式相互对置。支轴45被水平地支承在一对安装片44之间。在该支轴45上支承着只可转动规定角度的用于工件停止的制动操纵杆46。制动操纵杆46配置在减震器杆36上。在制动操纵杆46的顶端可转动地支承着工件托辊47。另外，制动操纵杆46的底端可与减震器杆36抵接。

如图3所示，在杆部件31的底端侧的外周面上形成可与凸轮从动件24卡合的螺旋状的两条凸轮槽32。各凸轮槽32的顶端在杆部件31内部中途闭塞，底端从杆部件31的底端面向外部敞开。而且，通过将各凸轮从动件24从各凸轮槽32的底端插入凸轮槽32内，各凸轮从动件24就会与各凸轮槽32卡合。

图4为凸轮槽32的示意展开图。如图4所示，凸轮槽32以描画变形的正弦曲线L(图4所示的点划线)的形式而形成。即凸轮槽32形成为与正弦曲线近似的形式。凸轮从动件24在凸轮槽32内，在位于变形的正弦曲线L的起始点P1的状态下，杆部件31相对于机身11为没入的状态。在杆部件31相对于机身11为没入的状态中，通过让马达18正向转动，使转动构件21作正向转动，从而凸轮从动件24沿凸轮槽32自凸轮槽32的起始点P1被导向终点P3。

在此，由于在通插部43的通插孔43a中通插着支柱15，因而杆部件31在相对于机身11的转动受到限制的状态下在突出方向上作直线移动。此外，由于杆部件31在突出方向上作直线移动，因而制动部41也朝突出方向作直线移动。此时，通过通插部43的上面与限制环15a抵接，就能够限制通插部43从支柱15上脱落。

各凸轮从动件24在对应的凸轮槽32内，由原来的变形正弦曲线L的起始点P1的状态，沿对应的凸轮槽32被导向终点P3。此时，杆部件31作直线移动时的加速度在起始点P1到中间点P2之间被缓慢地增大。而且，在各凸轮从动件24对应的凸轮槽32内，经过变形正弦曲线L的起始点P1与终点P3之间的中间点P2时，杆部件31在作直线移动范围内的加速度成为最大。并且，杆部件31作直线移动的加速度在中间点P2到终点P3之间被缓慢地减小。

以下就上述制动装置10的动作进行说明。

制动装置10设置成，在杆部件31相对于机身11为没入的状态下，制动部41位于比输送机C靠下方的位置。为了要让输送机C上搬送的工件W停止，首先，在杆部件31相对于机身11为没入的状态下，通过让马达18正向转动，使转动构件21作正向转动。这样，各凸轮从动件24沿对应的凸轮槽32被引导的同时，在杆部件31相对于机身11的转动受到限制的状态下，一边在突出方向上保持一定的加速度，一边作直线移动。

随着该杆部件31的直线移动，制动部41一边保持一定的加速度，一边缓慢地上升之后，达到最大加速度。其后，杆部件31一边缓慢地减速，一边在突出方向上作直线移动。而且，如图5所示，制动部41的工件托辊47一旦到达输送机C上所搬送的工件W的搬送路径上，杆部件31的加速度就变成0，制动部41的上升就会缓慢地停止。

在此状态下，如果工件W在输送机C上被搬送的话，工件W就与工件托辊47抵接，制动操纵杆46将转动。一旦制动操纵杆46转动，制动操纵杆46的底端就与减震器杆36抵接，并把减震器杆36按压到下方。减震器杆36一旦被按压到下方，减震器杆36就可以没入于气缸37内。通过减震器杆36没入于气缸37内，利用油流入孔内时的阻力，工件W与工件托辊47抵接时的冲击便得以缓和。

其次，为了让输送机C上的工件W通过，通过让马达18反向转动，转动构件21便可反向转动。于是，各凸轮从动件24沿对应的凸轮槽32被引导的同时，在杆部件31相对于机身11的转动受到限制的状态下，一边在没入方向上保持一定的加速度，一边作直线移动。

随着该杆部件31的直线移动，制动部41一边保持一定的加速度，一边缓慢地下降之后，达到最大加速度。其后，杆部件31一边缓慢地减速，一边在没入方向上作直线移动。而且，制动部41一旦位于比输送机C靠下方的位置，杆部件31的加速度就变成0，制动部41的下降就会缓慢地停止。其结果，工件W在输送机C上不会停止，而是通过制动装置10的上方。

根据上述实施方式可以得到以下的效果。

(1)由马达18转动的转动构件21形成为筒状，在转动构件21内容纳着杆部件31。而且，在杆部件31的周面上形成两条凸轮槽32。在转动构件21中设置着一对凸轮从动件24。一对凸轮从动件24分别与凸轮槽32卡合，并分别沿凸轮槽32被引导。凸轮从动件24向转动构件21的中心轴线突出。因而，通过转动构件21的转动，各凸轮从动件24可以沿对应的凸轮槽32被引导。由此，能够让杆部件31在转动构件21内作直线移动。因此，与如背景技术中在通过马达而转动的进给丝杠的外侧配设筒状的操作轴的情况相比较，由于能够把减震器35内置于在转动构件21中进退的杆部件31内，所以，制动装置10的长度尺寸就不会增大。其结果，制动装置10自身不会大型化，利用马达18的转动就能够让杆部件31作直线移动。

(2)在转动构件21内相互对置的位置设置了一对凸轮从动件24。因而，与例如在转动构件21内设置一个凸轮从动件24，通过转动构件21的转动使一个凸轮从动件24沿凸轮槽32被引导，从而让杆部件31作直线移动的情况相比较，在凸轮从动件24与凸轮槽32之间不容易发生卡住的情况。

(3)凸轮槽32以描画变形的正弦曲线L的形式而形成。即，凸轮槽32形成为与正弦曲线近似的形式。因而，例如，如果凸轮从动件24在凸轮槽32内，从原来的变形正弦曲线L的起始点P1的状态，沿凸轮槽32朝着终点P3被引导，杆部件31作直线移动时的加速度在起始点P1到中间点P2之间就缓慢地增大。另外，凸轮从动件24在中间点P2到终点P3之间则缓慢地减速。因此，没有必要为了对杆部件31作直线移动时的加速度进行控制，而通过例如控制机构来对马达18的转速进行电气控制。这样，可以对杆部件31作直线移动时的加速度进行机械控制，从而能够简化杆部件31的速度控制机构。

(4)在本实施方式中，利用马达18的转动使杆部件31作直线移动。因而，不会像例如通过使用液压缸来进行压缩空气等工作流体的供给或者排出使杆部件31作直线移动时一样，发生因工作流体的泄漏而引起能量损失的问题。因此，利用马达18的转动能够让杆部件31高效率地作直线移动。

此外，上述实施方式也可以作如下变更。

○在实施方式中，虽然凸轮槽32以描画变形的正弦曲线L的形式而形成，但并不限于此，例如，凸轮槽32也可以以描画梯形曲线或变形的等速曲线的形式而形成。

○在实施方式中，虽然在转动构件21内相互对置的位置上设置了一对凸轮从动件24，但并不限于此，例如，在转动构件21内也可以设置一个或者三个以上的凸轮从动件24。

○在实施方式中，虽然通过以描画变形的正弦曲线L的形式形成了凸轮槽32，对杆部件31作直线移动时的加速度进行机械控制，但并不限于此，例如，也可以通过由控制机构对马达18的转速进行控制，来对杆部件31作直线移动时的加速度进行电气控制。

○在实施方式中，虽然减震器35是油压式的，但并不限于此，例如，也可以是气压式的。

Claims (4)

1.一种制动装置，其特征在于，包括：

筒状的机身；和

筒状的杆部件，其被设置成相对于所述机身可进退的形式，并且在其周面上至少有一个凸轮槽；和

制动部，其被可转动地支承于所述杆部件的顶端部，用于让工件停止；和

缓冲机构，其被内置于所述杆部件的顶端部，对通过所述制动部使所述工件停止时的冲击进行缓和；和

转动构件，其被容纳于所述机身内，被马达转动，并且将所述杆部件可进退地容纳；及

至少一个凸轮从动件，其被设为，从所述转动构件中所述杆部件的周面上对置的位置朝所述转动构件的中心轴线突出，并与所述凸轮槽卡合，

伴随所述转动构件的转动，所述凸轮从动件沿所述凸轮槽被引导，由此使所述杆部件在所述转动构件内作直线移动，

其中，所述凸轮槽在所述杆部件的周面的中途闭塞的一端部和在所述杆部件的端面向外部敞开的另一端部之间形成为描画变形的正弦曲线，所述一端部取所述变形的正弦曲线的最大值，所述另一端部取所述变形的正弦曲线的最小值。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述凸轮从动件设置成多个，所述凸轮槽设置成与所述凸轮从动件的数目相同。

3.根据权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于，所述凸轮从动件设置成一对；所述一对凸轮从动件设置在相互对置的位置上。

4.根据权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于，所述缓冲机构为油压式减震器。

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