CN114704565A - 制动件、制动装置和制动系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了制动件、制动装置和制动系统。制动件包括端面和孔，所述端面用于与运动件接触，所述孔用于与轴配合安装。其中，制动件被配置成用于：响应于运动件沿第一方向运动接触到制动件的端面后继续沿第一方向运动，制动件绕安装在孔内的轴转动。本公开提供的制动件在制动过程中将发生转动，这可以对运动件施加除摩擦力以外的其他阻力，从而实现更好的制动效果。

Description

制动件、制动装置和制动系统

技术领域

本公开涉及一种制动装置，尤其涉及一种用于对载具进行制动的制动装置。

背景技术

在工件的制造加工过程中，载具承载物料(例如，工件或用于对工件进行制造加工的其他物料)并在多个工位之间移动，以运送所承载的物料。在每个工位处，设有相应的制动装置，以用于对移动到该工位处的载具执行制动，从而使载具停在该工位处。现有的制动装置依靠制动装置与载具之间的摩擦力来阻止载具的移动。针对这种依靠摩擦力的制动方式，通常通过增大载具与制动装置间的摩擦系数和/或增大施加在载具与制动装置的接触面上的正压力，来改进对载具的制动效果。然而，增大摩擦系数或者增大正压力在操作上较为不便，并且对制动效果的改进也是有限的。

因此，期望对现有的制动装置进行改进，以增强对载具的制动效果。

发明内容

本发明所提出的技术方案旨在解决现有技术中制动装置的制动效果不佳的问题。

在本发明的一个方面，提供了一种制动件，所述制动件包括：端面，所述端面用于与运动件接触；以及孔，所述孔用于与轴配合安装，其中，所述制动件被配置成用于：响应于所述运动件沿第一方向运动接触到所述制动件的所述端面后继续沿所述第一方向运动，所述制动件绕安装在所述孔内的所述轴转动。

在本发明的一个方面的至少一实施例中，所述制动件被配置成用于：响应于所述运动件沿第一方向运动接触到所述制动件的所述端面后继续沿所述第一方向运动，所述制动件对所述运动件施加除摩擦力以外用于阻止所述运动件沿所述第一方向运动的力。

在本发明的一个方面的至少一实施例中，所述轴的延伸方向平行于所述端面且垂直于所述第一方向。

在本发明的一个方面的至少一实施例中，所述孔为腰形孔，所述腰形孔的两端分别具有半圆，两个所述半圆的圆心连线垂直于所述端面。

在本发明的一个方面的至少一实施例中，所述腰形孔两端的半圆的直径略大于所述轴垂直于其延伸方向的截面直径。

在本发明的一个方面的至少一实施例中，所述孔的几何中心位于所述制动件的质心位置处。

在本发明的一个方面的至少一实施例中，所述制动件还包括具有至少一个第一安装部的表面，所述至少一个第一安装部用于安装弹性件，并且其中，所述弹性件被配置成用于在操作上响应于所述制动件绕安装在所述孔内的所述轴转动，而在第二方向上发生形变，其中所述第二方向垂直于所述端面。

在本发明的一个方面的至少一实施例中，所述表面与所述端面相对并且平行于所述端面。

在本发明的另一方面，提供了一种制动装置，所述制动装置包括：如前述段落中任一段落所述的制动件；以及轴，所述轴用于与所述制动件的所述孔配合安装。

在本发明的另一方面的至少一实施例中，所述制动装置还包括弹性件，所述制动件还包括具有至少一个第一安装部的表面，所述至少一个第一安装部用于安装所述弹性件，并且其中所述弹性件被配置成用于在操作上响应于所述制动件绕安装在所述孔内的所述轴转动，而在第二方向上发生形变，其中所述第二方向垂直于所述制动件的所述端面。

在本发明的另一方面的至少一实施例中，所述弹性件包括弹簧。

在本发明的另一方面的至少一实施例中，所述制动装置还包括安装腔，所述安装腔用于容纳所述制动件并且包括：具有第二安装部的第一内壁，其中所述第一内壁与所述轴的延伸方向平行，所述弹性件的一端安装到位于所述制动件的所述表面上的第一安装部，并且所述弹性件的另一端安装到位于所述安装腔的所述第一内壁的第二安装部；以及具有第三安装部的第二内壁，其中所述第三安装部用于安装所述轴，并且所述轴垂直于所述安装腔的所述第一内壁向腔内延伸。

在本发明的又一方面，提供了一种制动系统，所述制动系统包括：一个或多个如前述段落中任一段落所述的制动装置。

在本发明的又一方面的至少一实施例中，一个或多个所述制动装置被配置成：在初始安装状态下，至少部分所述制动件的所述端面处于同一平面。

在本发明的又一方面的至少一实施例中，至少部分所述制动件被配置成根据所述运动件的运动轨迹而布置。

本发明所提出的技术方案与现有技术相比，本发明的制动件在制动过程中将发生转动，可以对运动件施加除摩擦力以外的其他阻力，从而实现更好的制动效果。

附图说明

为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。应当理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对本发明所要求保护范围的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的在制动前制动装置与载具的示意图。

图2示出了根据本发明的实施例的在制动过程中制动装置与载具的示意图。

附图标记：

1 制动装置

10 制动件

11 第一端面

12 孔

13 第二端面

131 第一安装部

2 载具

20 安装腔

21 内壁

211 第二安装部

30 轴

40 弹簧

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“其他实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一个实施例”或“其他实施例”或“一些实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个实施例的理解，下文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

参照图1，图1示出了根据本发明的实施例的在制动前制动装置1与载具2的示意图。如图1所示，制动装置1可包括制动件10、安装腔20、轴30以及弹簧40，其中制动件10可被置于安装腔20内并与轴30和弹簧40配合安装。

如图1所示，制动件10可具有第一端面11和第二端面13。为了清楚起见，图1中示出了三维笛卡尔坐标系，其中第一端面11和第二端面13可大致位于XY平面上。第一端面11可以是大致平坦的表面。在一些实施例中，第二端面13也可以是大致平坦的表面。在另一些实施例中，第二端面13可以包括阶梯表面，该阶梯表面可包括一个或多个大致平坦的表面和/或包括一个或多个曲面。例如，该阶梯表面可被构造成使得制动件10包括沿YZ平面的T形截面。第一端面11的大致平坦表面与第二端面13中的一个或多个大致平坦表面可以平行或略成一角度。

制动件10可沿X轴具有一定厚度。制动件10还可具有沿其厚度方向(即，沿X轴)延伸的孔12。孔12可以是盲孔或者贯穿制动件10的通孔。轴30可以垂直于安装腔20的内壁(图1中未示出)向腔内延伸(例如，沿X轴延伸)，以用于与制动件10的孔12配合安装。在一些实施例中，安装腔20的内壁(图1中未示出)可具有安装部，该安装部可用于安装轴30，当轴30安装在该内壁上时，轴30可垂直于该内壁向安装腔20内部延伸。

参见图1，孔12可以是腰形孔，其截面可以是两端为半圆、中间为平行平面的组合形状，其中这两个半圆的圆心的连线可大致垂直于第一端面11。在其他实施例中，孔12可以是圆形孔，其截面为圆形。孔12的几何中心可位于或大致位于制动件10的质心位置处。如图1所示，轴30在垂直于其延伸方向(即，X轴)的截面可大致呈圆形。在一些实施例中，孔12沿Y轴的宽度尺寸(例如，腰形孔两端的半圆的直径、或圆形孔的圆形截面的直径)可略大于轴30沿Y轴的宽度尺寸(例如，轴30的圆形截面的直径)，这使得当制动件10与轴30配合安装后，制动件10可以绕轴30转动。

在一些实施例中，如图1所示的，制动件10沿Y轴的尺寸可略小于安装腔20沿Y轴的尺寸，以允许制动件10在安装腔20内绕轴30转动。

如图1所示，制动件10的第二端面13上可具有一个或多个第一安装部131，例如，安装孔、安装槽等，安装腔20的内壁21上可具有至少一个第二安装部211，例如，安装孔、安装槽等。内壁21可以包括大致平坦的表面，内壁21的该大致平坦的表面可平行于轴30的延伸方向。弹簧40的一端可以安装到制动件10的第一安装部131，另一端可以安装到安装腔20的第二安装部211。在图1所示的实施例中，制动装置1包括三个弹簧40，相应地，制动件10的第二端面13上可具有三个第一安装部131，安装腔20的内壁21上可具有三个第二安装部211，分别用于安装相应的弹簧40。在其他实施例中，制动装置1可包括其他数量的弹簧40，制动件10的第二端面13上可具有相应数量的第一安装部131，并且安装腔20的内壁21上可具有相应数量的第二安装部211。如图1所示，第二安装部211可以位于安装腔20的内壁21上。在其他实施例中，安装腔20可不具有内壁21，第二安装部211可以位于其他部件上，所述其他部件可以相对于安装腔20固定。在一些实施例中，可以用其他部件来代替安装腔20，例如用于安装轴30和第二安装部211的两个分立的部件，或者用于安装轴30和第二安装部211的两个构成一体的部件。

参见图1，当制动装置1已经安装好但尚未发生制动时，制动件10的第一端面11可位于安装腔20之外，第二端面13可位于安装腔20内，孔12可与安装腔20内的轴30配合安装，弹簧40的一端可安装到第一安装部131，另一端可安装到第二安装部211，并且弹簧40可处于第一状态，该第一状态可以是自然状态(例如，当YZ平面处于水平面时)或预压缩状态(例如，当XY平面处于水平面时)。在其他实施例中，可以使用其他弹性件作为对弹簧40的替代或补充。

在其他实施例中，弹簧40的一端可安装到制动件10的第一端面11，另一端可安装到其他部件(例如，位于安装腔20上方的其他部件)上，以使得当制动装置1已经安装好但尚未发生制动时，弹簧40可处于自然状态(例如，当YZ平面处于水平面时)或预拉伸状态(例如，当XY平面处于水平面时)。

载具2可以沿着方向D1(即，Y轴的负向)运动，并且在运动接触到制动件10的第一端面11时开始被制动。图2示出了根据本发明的实施例的在制动过程中制动装置1与载具2的示意图。

如图2所示，在制动过程中，载具2向Y轴负向移动，制动件10的第一端面11右侧先接触到载具2，在载具2的作用下，制动件10的腰形孔12相对轴30沿Z轴的负向向下移动，并且制动件10整体绕轴30转动。此时，弹簧40可从第一状态转变到第二状态。在一些实施例中，当弹簧40的第一状态是自然状态时，弹簧40的第二状态可以是压缩或拉伸的形变状态。在另一些实施例中，当弹簧40的第一状态是压缩或拉伸的预形变状态时，弹簧40的第二状态可以是进一步压缩或拉伸的形变状态。这些弹簧40由于变形或进一步变形而产生的力以及轴30在孔12处对制动件10产生的力的合力(例如，以下表示为合力F)可垂直于制动件10的第一端面11，并且该合力F可经由制动件10作用于载具2。

在其他实施例中，制动件10的孔12可以是如上所述的圆形孔，制动装置1可以不包括弹簧40，制动件10可通过孔12与轴30的配合安装而被悬置在轴30上。在制动过程中，载具2向Y轴负向移动，制动件10的第一端面11右侧先接触到载具2，在载具2的作用下，制动件10整体绕轴30转动。此时轴30在孔12处对制动件10产生力，该力可垂直于制动件10的第一端面11，并且可经由制动件10作用于载具2。应当理解，当制动件10的孔12是圆形孔时，制动装置1也可以包括弹簧40，弹簧40的安装方式可类似于前述的弹簧40的安装方式。当制动件10整体绕轴30转动时，弹簧40可发生形变或进一步形变。弹簧40由于变形或进一步变形而产生的力可以与轴30在孔12处对制动件10产生的力一起形成合力F，该合力F可垂直于制动件10的第一端面11并且可经由制动件10作用于载具2。

以下说明本发明的制动装置1在制动过程中对载具2施加的制动力。以图2中XY平面处于水平面为例。在制动过程中，由于制动件10绕轴30发生了转动，因此合力F的方向与载具2的运动方向D1之间的夹角可大于90度。如图2所示的，合力F可被进一步分解为水平分量F1和垂直分量F2，其中，水平分量F1的方向与载具2的运动方向D1相反，垂直分量F2的方向与载具2的运动方向D1之间的夹角为90度。在制动过程中，作用于载具2上的阻力F_阻(即，与运动方向D1相反的力)不仅将包含载具2与制动件10之间动摩擦力f的水平分量f_水平，而且还将包含合力F的水平分量F1。由于动摩擦力f＝μ·F，其中F是经由制动件10作用于载具2的合力，μ为制动件10的第一端面11与载具2的底面间的动摩擦系数，因此动摩擦力f的水平分量f_水平＝μ·F2。在一些实施方式中，本发明的制动装置1在制动过程中的制动力F_阻＝f_水平+F1＝μ·F2+F1＝μ·F·sinθ+F·cosθ，其中，θ为合力F与水平分量F1之间的夹角，并且θ∈(0°,90°)。

当取值θ∈(0°,90°)时，0＜cosθ＜1，

因此，

即sinθ＞1-cosθ。

如果取值μ<1，

那么F_阻

＝μ·F·sinθ+F·cosθ

＞μ·F·(1-cosθ)+F·cosθ

＝μ·F-μ·F·cosθ+F·cosθ

＝μ·F+(1-μ)·F·cosθ

＞μ·F

＝f，

即，F_阻＞f。

因此，相比于单纯依靠动摩擦力f来对载具进行制动的现有制动装置，本发明的制动装置1可以实现更好的制动效果，例如，可以缩短制动时间(即，使载具2从运动状态停下来的时间)。

在本发明中，还提供了一种制动系统，该制动系统可包括一个或多个如前所述的制动装置1。这些制动装置1中的至少部分制动装置1的制动件10可被配置成根据载具的运动轨迹而布置。在一些实施例中，当这些制动装置1中的每一个制动装置1安装到位或处于初始安装状态时，例如，当制动装置1的制动件10被置于相应的安装腔20内并与相应的轴30和相应的弹簧40配合安装时，这些制动装置1中的至少部分制动装置1的制动件10的第一端面11可处于同一平面。该制动系统可被配置成用于在不同的时间处对同一载具进行制动，例如，同一载具可在不同的时间处运动接触相应制动装置1的制动件10的第一端面11并被制动。附加地或替代地，制动系统还可被配置成用于对不同载具进行制动，例如，不同的载具可同时运动接触对应制动装置1的制动件10的第一端面11并被制动。

以上虽然在对载具进行制动的背景下对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明的制动装置1不仅可以用于对载具进行制动，而且还可应用于其他需要制动的运动件。

虽然已参照一个或多个实施例对本发明进行了描述，然而本领域的技术人员将理解，可作出各种变化并且可用等效物替代其中的要素而不背离本发明的范围。此外，可以进行许多修改以使特定情况适应本发明的教导而不脱离本发明的本质范围。因此，本发明不限于所公开的一个或多个实施例，但本发明将包括落入随附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种制动件，所述制动件包括：

端面，所述端面用于与运动件接触；以及

孔，所述孔用于与轴配合安装，

其中，所述制动件被配置成用于：

响应于所述运动件沿第一方向运动接触到所述制动件的所述端面后继续沿所述第一方向运动，所述制动件绕安装在所述孔内的所述轴转动。

2.如权利要求1所述的制动件，其特征在于，所述制动件被配置成用于：

响应于所述运动件沿第一方向运动接触到所述制动件的所述端面后继续沿所述第一方向运动，所述制动件对所述运动件施加除摩擦力以外用于阻止所述运动件沿所述第一方向运动的力。

3.如权利要求1所述的制动件，其特征在于，所述轴的延伸方向平行于所述端面且垂直于所述第一方向。

4.如权利要求3所述的制动件，其特征在于，所述孔为腰形孔，所述腰形孔的两端分别具有半圆，两个所述半圆的圆心连线垂直于所述端面。

5.如权利要求4所述的制动件，其特征在于，所述腰形孔两端的半圆的直径略大于所述轴垂直于其延伸方向的截面直径。

6.如权利要求1所述的制动件，其特征在于，所述孔的几何中心位于所述制动件的质心位置处。

7.如权利要求1-6中任一项所述的制动件，其特征在于，所述制动件还包括具有至少一个第一安装部的表面，所述至少一个第一安装部用于安装弹性件，并且

其中，所述弹性件被配置成用于在操作上响应于所述制动件绕安装在所述孔内的所述轴转动，而在第二方向上发生形变，其中所述第二方向垂直于所述端面。

8.如权利要求7所述的制动件，其特征在于，所述表面与所述端面相对并且平行于所述端面。

9.一种制动装置，所述制动装置包括：

如权利要求1-6所述的制动件；以及

轴，所述轴用于与所述制动件的所述孔配合安装。

10.如权利要求9所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括弹性件，

所述制动件还包括具有至少一个第一安装部的表面，所述至少一个第一安装部用于安装所述弹性件，并且

其中所述弹性件被配置成用于在操作上响应于所述制动件绕安装在所述孔内的所述轴转动，而在第二方向上发生形变，其中所述第二方向垂直于所述制动件的所述端面。

11.如权利要求10所述的制动装置，其特征在于，所述弹性件包括弹簧。

12.如权利要求10所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括安装腔，所述安装腔用于容纳所述制动件并且包括：

具有第二安装部的第一内壁，其中所述第一内壁与所述轴的延伸方向平行，所述弹性件的一端安装到位于所述制动件的所述表面上的第一安装部，并且所述弹性件的另一端安装到位于所述安装腔的所述第一内壁的第二安装部；以及

具有第三安装部的第二内壁，其中所述第三安装部用于安装所述轴，并且所述轴垂直于所述安装腔的所述第一内壁向腔内延伸。

13.一种制动系统，所述制动系统包括：

一个或多个如权利要求9-12中任一项所述的制动装置。

14.如权利要求13所述的制动系统，其特征在于，一个或多个所述制动装置被配置成：在初始安装状态下，至少部分所述制动件的所述端面处于同一平面。

15.如权利要求13所述的制动系统，其特征在于，至少部分所述制动件被配置成根据所述运动件的运动轨迹而布置。

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