CN118088597B - 一种直驱转台制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直驱转台制动装置，包括底座、制动盖一、制动盖二和安装柱，所述安装柱设置有两组且对称安装在底座顶部中心处，两组所述安装柱均通过螺栓与底座的顶部固定安装，所述制动盖一和制动盖二内壁的顶部均与安装柱的顶部转动安装，所述制动盖一和制动盖二均设置在底座的顶部且对称安装。本发明能够增大摩擦面积，进行多重制动刹车，具有补偿结构，以解决现有的转台制动装置制动扭矩小，且可磨损面积小，导致刹车迟滞，只有单层刹车层，刹车功能单一，出现损坏时没有补救措施，刹车力不可控，不能进行软刹车和硬刹车，不能进行有效配合加工需求的调控，导致制动过程中不具备数据反馈，制动装置的适配性较低的问题。

Description

一种直驱转台制动装置

技术领域

本发明涉及制动装置技术领域，尤其涉及一种直驱转台制动装置。

背景技术

在数控机床的加工中，一般的加工毛坯件都放置在转台上，根据加工产品的不同，加工的方式也不同，有些产品需要定位加工，而有些产品则需要令转台转动进行加工，为了满足不同产品的加工需求，在转台上通常都会设置有刹车装置，但现有直驱式转台的制动装置存在以下技术缺陷：

1、制动扭矩小，且可磨损面积小，导致刹车迟滞；

2、只有单层刹车层，刹车功能单一，出现损坏时没有补救措施；

3、刹车力不可控，不能进行软刹车和硬刹车，不能进行有效配合加工需求的调控，导致制动过程中不具备数据反馈，降低了制动装置的适配性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种直驱转台制动装置，能够增大摩擦面积，进行多重制动刹车，具有补偿结构，以解决现有的转台制动装置制动扭矩小，且可磨损面积小，导致刹车迟滞，只有单层刹车层，刹车功能单一，出现损坏时没有补救措施，刹车力不可控，不能进行软刹车和硬刹车，不能进行有效配合加工需求的调控，导致制动过程中不具备数据反馈，制动装置的适配性较低的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种直驱转台制动装置，包括底座、制动盖一、制动盖二和安装柱，所述安装柱设置有两组且对称安装在底座顶部中心处，两组所述安装柱均通过螺栓与底座的顶部固定安装，所述制动盖一和制动盖二内壁的顶部均与安装柱的顶部转动安装，所述制动盖一和制动盖二均设置在底座的顶部且对称安装，所述安装柱的内部开设有气动元件安装槽，所述气动元件安装槽设置有三组且均等距分布在所述安装柱的轴线上，所述制动盖一和所述制动盖二的内部均开设有制动槽，所述制动槽设置有三组且呈等距离纵向分布，所述制动槽内部活动安装有上制动片和下制动片，所述上制动片与所述下制动片上下对称设置在制动槽的内部，所述制动槽内壁外侧开设有延伸活动槽；

所述安装柱的内部设置有四向顶升检测制动机构，所述四向顶升检测制动机构设置有三组，且三组所述四向顶升检测制动机构呈纵向等距离分布在安装柱的内部轴线上，所述四向顶升检测制动机构用于低压顶升上制动片和下制动片与制动槽内壁摩擦制动，且检测上制动片和下制动片抵紧制动槽的力；

所述上制动片和下制动片之间设置有拉紧组件，用于将上制动片与下制动片相互拉紧。

进一步地，所述四向顶升检测制动机构包括气缸、制动力检测组件、压力传感器、顶升圆台、十字限制块、抵紧板、限位槽和锥面插块，顶部两组所述气缸固定安装在气动元件安装槽内壁的底部，所述压力传感器固定安装在气缸的输出端，所述制动力检测组件固定安装在气缸的输出端与顶升圆台之间，所述制动力检测组件用于将制动力数字化，所述顶升圆台滑动安装在十字限制块的内部，所述十字限制块设置在气缸的顶部且与安装柱的内部插接配合，所述抵紧板滑动安装在十字限制块的内部四周，所述锥面插块设置有四组且与所述抵紧板远离十字限制块的一端固定安装，所述限位槽开设在十字限制块的四周且与抵紧板滑动配合，所述锥面插块与延伸活动槽配合使用，所述锥面插块与上制动片和下制动片配合使用，底部所述气缸固定镶嵌在底座的顶部。

进一步地，所述拉紧组件包括拉紧槽、收紧拉簧和固定件，所述拉紧槽开设有四组，且四组拉紧槽均环形分布开设在上制动片和下制动片相互靠近的一侧，所述收紧拉簧设置在拉紧槽的内部，所述固定件设置有两个，且两个固定件分别与收紧拉簧的两端固定安装，所述固定件分别与底部拉紧槽内壁固定安装。

进一步地，所述制动力检测组件包括压力传感器、定位螺栓、连接盘和镶嵌槽，所述压力传感器固定安装在连接盘的顶部，所述连接盘的底部与气缸的输出端固定安装，所述定位螺栓顶部贯穿连接盘与顶升圆台的底部固定安装，所述镶嵌槽开设在顶升圆台的底部，所述压力传感器的顶部与镶嵌槽滑动配合，所述压力传感器的顶部与镶嵌槽内壁的顶部接触，所述压力传感器配合气缸外接的气压调节阀使用。

进一步地，所述抵紧板的顶部设置有复位拉簧，所述复位拉簧的一端与抵紧板固定，所述复位拉簧的另一端与十字限制块固定。

进一步地，所述安装柱的内部开设有位于气动元件安装槽顶部的耐磨槽，所述耐磨槽与顶升圆台滑动配合，所述安装柱的内部开设有位于耐磨槽顶部的稳固槽，所述稳固槽与十字限制块表面插接配合，所述安装柱的内部开设有与抵紧板滑动配合的导向槽。

进一步地，所述安装柱的表面开设有扭矩增大槽，所述扭矩增大槽开设有十二组且呈环形等距分布，所述上制动片和下制动片的内部均一体成型有扭矩增大块，所述扭矩增大块与扭矩增大槽滑动配合。

进一步地，所述上制动片与下制动片相背离的一侧均开设有摩擦增大槽一，所述摩擦增大槽一设置有十组且呈环形等距离分布，所述上制动片与下制动片相背离的一侧均开设有与摩擦增大槽一连通的摩擦去热槽。

进一步地，所述上制动片和下制动片相互靠近的一侧均活动镶嵌有滚珠，所述滚珠设置有若干个且呈环形等距离分布与锥面插块配合使用。

本发明的有益效果：本发明通过四向顶升检测制动机构对上制动片和下制动片进行抵紧使上制动片与下制动片向靠近制动槽内壁的方向制动摩擦，且抵紧摩擦的力能够被数据化，同时三组四向顶升检测制动机构可相互配合，当转台转速高时可同步启动三组，当制动需求是需要点刹制动时可以三组四向顶升检测制动机构由上至下逐级制动，避免单个制动机构高度点刹温度过高失效，提高了制动效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明制动盖一的内部立体结构示意图；

图3为本发明局部立体结构示意图；

图4为本发明的上制动片和下制动片的爆炸立体结构示意图；

图5为本发明十字限位块的半剖立体结构示意图；

图6为本发明制动盖一和制动盖二的立体结构示意图；

图7为本发明安装柱的爆炸立体示意图；

图8为本发明的压力传感器的爆炸立体结构示意图。

图中：1、底座；2、制动盖一；21、制动盖二；22、制动槽；23、上制动片；24、下制动片；241、滚珠；25、扭矩增大块；26、摩擦增大槽一；261、摩擦去热槽；27、拉紧槽；271、收紧拉簧；272、固定件；28、气缸；281、压力传感器；2811、定位螺栓；2812、连接盘；2813、镶嵌槽；282、顶升圆台；283、十字限制块；284、抵紧板；285、复位拉簧；286、限位槽；287、锥面插块；2871、延伸活动槽；29、转动槽；3、安装柱；31、稳固槽；32、气动元件安装槽；33、耐磨槽；34、扭矩增大槽；35、导向槽。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1，图1为本发明的立体结构示意图。本发明提供一种直驱转台制动装置，包括底座1、制动盖一2、制动盖二21和安装柱3，安装柱3设置有两组且对称安装在底座1顶部中心处，两组安装柱3均通过螺栓与底座1的顶部固定安装，制动盖一2和制动盖二21内壁的顶部均与安装柱3的顶部转动安装，制动盖一2和制动盖二21均设置在底座1的顶部且对称安装，安装柱3的内部开设有气动元件安装槽32，气动元件安装槽32设置有三组且均等距分布在安装柱3的轴线上，制动盖一2和制动盖二21的内部均开设有制动槽22，制动槽22设置有三组且呈等距离纵向分布，制动槽22内部活动安装有上制动片23和下制动片24，上制动片23与下制动片24上下对称设置在制动槽22的内部，制动槽22内壁外侧开设有延伸活动槽2871；

安装柱3的内部设置有四向顶升检测制动机构，四向顶升检测制动机构设置有三组，且三组四向顶升检测制动机构呈纵向等距离分布在安装柱3的内部轴线上，四向顶升检测制动机构用于低压顶升上制动片23和下制动片24与制动槽22内壁摩擦制动，且检测上制动片23和下制动片24抵紧制动槽22的力；

上制动片23和下制动片24之间设置有拉紧组件，用于将上制动片23与下制动片24相互拉紧。

请参阅图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，图2为本发明制动盖一的内部立体结构示意图；图3为本发明局部立体结构示意图；图4为本发明的上制动片和下制动片的爆炸立体结构示意图；图5为本发明十字限位块的半剖立体结构示意图；图6为本发明制动盖一和制动盖二的立体结构示意图；图7为本发明安装柱的爆炸立体示意图；图8为本发明的压力传感器的爆炸立体结构示意图。

四向顶升检测制动机构包括气缸28、制动力检测组件、压力传感器281、顶升圆台282、十字限制块283、抵紧板284、限位槽286和锥面插块287，顶部两组气缸28固定安装在气动元件安装槽32内壁的底部，压力传感器281固定安装在气缸28的输出端，制动力检测组件固定安装在气缸28的输出端与顶升圆台282之间，制动力检测组件用于将制动力数字化，顶升圆台282滑动安装在十字限制块283的内部，十字限制块283设置在气缸28的顶部且与安装柱3的内部插接配合，抵紧板284滑动安装在十字限制块283的内部四周，锥面插块287设置有四组且与抵紧板284远离十字限制块283的一端固定安装，限位槽286开设在十字限制块283的四周且与抵紧板284滑动配合，锥面插块287与延伸活动槽2871配合使用，锥面插块287与上制动片23和下制动片24配合使用，底部气缸28固定镶嵌在底座1的顶部；气缸28启动后能够通过制动力检测组件带动顶升圆台282向上顶升，顶升圆台282向上通过圆台的斜面将四组抵紧板284与之接触的一端进行顶开操作，使四组抵紧板284被向远离顶升圆台282的一侧挤开，此时抵紧板284带动锥面插块287向远离十字限制块283的一侧移动，使锥面插块287在移动过程中将上制动片23与下制动片24向贴近制动槽22内壁的一侧靠近产生摩擦，且在摩擦的过程中可通过制动力检测组件检测到抵紧时的力度，确定制动力度，便于数据化监测制动情况，可及时得知是否有制动失效的情况，当单个气缸28出现制动力不足时可启动其余两组气缸28进行同步补偿制动，同时减轻单个气缸28制动时的扭矩负担，提高制动效率。

拉紧组件包括拉紧槽27、收紧拉簧271和固定件272，拉紧槽27开设有四组，且四组拉紧槽27均环形分布开设在上制动片23和下制动片24相互靠近的一侧，收紧拉簧271设置在拉紧槽27的内部，固定件272设置有两个，且两个固定件272分别与收紧拉簧271的两端固定安装，固定件272分别与底部拉紧槽27内壁固定安装；拉紧槽27能够对收紧拉簧271提供安装空间，使收紧拉簧271能够具有拉力空间，且通过固定件272可以对收紧拉簧271两端进行固定，且收紧拉簧271的拉力可拉动上制动片23与下制动片24相互靠近，当上制动片23与下制动片24失去锥面插块287的挤推后可以相互靠近避免与制动槽22内壁摩擦，进而避免影响制动盖一2和制动盖二21的不制动时的正常旋转。

制动力检测组件包括压力传感器281、定位螺栓2811、连接盘2812和镶嵌槽2813，压力传感器281固定安装在连接盘2812的顶部，连接盘2812的底部与气缸28的输出端固定安装，定位螺栓2811顶部贯穿连接盘2812与顶升圆台282的底部固定安装，镶嵌槽2813开设在顶升圆台282的底部，压力传感器281的顶部与镶嵌槽2813滑动配合，压力传感器281的顶部与镶嵌槽2813内壁的顶部接触，压力传感器281配合气缸28外接的气压调节阀使用；

压力传感器281能够通过固定在连接盘2812上，能够检测到气缸28启动时向上顶升的力，定位螺栓2811能够将连接盘2812固定在顶升圆台282的底部，便于跟随气缸28的输出端使顶升圆台282进行跟随上下移动，且通过镶嵌槽2813便于压力传感器281被镶嵌安装，同时可以通过与压力传感器281顶部接触使顶升时受到阻力通过镶嵌槽2813传递至压力传感器281的顶部让制动力度数据化，且可在制动过程中根据制动力度配合气压调节阀控制对应气缸28的起动压力，使其对应的气缸28能够改变制动力，进行加压和降压操作，实现多种制动模式的联动控制。

抵紧板284的顶部设置有复位拉簧285，复位拉簧285的一端与抵紧板284固定，复位拉簧285的另一端与十字限制块283固定；复位拉簧285的拉力可以将制动后的锥面插块287进行拉动，使抵紧板284被拉动向十字限制块283接近缩回，避免影响上制动片23和下制动片24的相互复位收笼。

安装柱3的内部开设有位于气动元件安装槽32顶部的耐磨槽33，耐磨槽33与顶升圆台282滑动配合，安装柱3的内部开设有位于耐磨槽33顶部的稳固槽31，稳固槽31与十字限制块283表面插接配合，安装柱3的内部开设有与抵紧板284滑动配合的导向槽35；耐磨槽33能够便于顶升圆台282在顶升时具有很好导向效果，同时稳固槽31便于十字限制块283被插接限位安装在安装柱3的内部，同时导向槽35能够防止多个抵紧板284收缩时倾斜，提高抵紧板284的收缩滑动精准性。

安装柱3的表面开设有扭矩增大槽34，扭矩增大槽34开设有十二组且呈环形等距分布，上制动片23和下制动片24的内部均一体成形有扭矩增大块25，扭矩增大块25与扭矩增大槽34滑动配合；扭矩增大槽34能够便于上制动片23和下制动片24配合扭矩增大块25在安装柱3的表面滑动安装，同时在上制动片23和下制动片24制动时提供更大的扭矩支持，避免上制动片23与下制动片24跟随制动槽22转动，被限制后的上制动片23和下制动片24能够对制动槽22进行摩擦制动。

上制动片23与下制动片24相背离的一侧均开设有摩擦增大槽一26，所述摩擦增大槽一26设置有十组且呈环形等距离分布，所述上制动片23与下制动片24相背离的一侧均开设有与摩擦增大槽一26连通的摩擦去热槽261。

上制动片23和下制动片24相互靠近的一侧均活动镶嵌有滚珠241，滚珠241设置有若干个且呈环形等距离分布与锥面插块287配合使用；滚珠241能够使锥面插块287在挤推的过程中摩擦力较小便于迅速将上制动片23和下制动片24向靠近制动槽22内壁的方向抵紧制动。

工作原理：当需要进行制动时根据制动需求选择启动对应的气缸28，可通过从上至下依次启动气缸28进行制动，保证制动的连续性，同时避免同一层面的上制动片23和下制动片24与制动槽22内壁摩擦时间过长，可通过上下逐级制动的间歇提高制动机构寿命，制动时中间处的气缸28正常可以选择不启动，予以进行特殊情况相应的补偿制动或当顶部气缸28或底部气缸28故障时启动，顶部气缸28和底部气缸28可通过压力传感器281的压力数据得知制动的情况，分析压力数据后启动对应需要启动的气缸28即可，气缸28启动时通过输出端可带动连接盘2812向上顶升，此时连接盘2812带动压力传感器281与镶嵌槽2813的内壁底部接触，且再带动顶升圆台282向上顶升，随后顶升圆台282顶升时受到的阻力通过镶嵌槽2813传递至压力传感器281的顶部让制动力度数据化；

压力传感器281将压力数据传输至外接的控制器，通过控制器分析压力数据，根据数据情况可进行三个气缸28的使用分配，顶升圆台282向上顶升时推动抵紧板284，顶升圆台282向上通过圆台的斜面将四组抵紧板284与之接触的一端进行顶开操作，使四组抵紧板284被向远离顶升圆台282的一侧挤开，此时抵紧板284带动锥面插块287向远离十字限制块283的一侧移动，使锥面插块287在移动过程中将上制动片23与下制动片24向贴近制动槽22内壁的一侧靠近产生摩擦，且在摩擦的过程中可通过受到摩擦阻力传递至顶升圆台282，顶升圆台282再通过底部的镶嵌槽2813传递至压力传感器281上使压力传感器281得到压力数据，确定制动力度，便于数据化监测制动情况，可及时得知是否有制动失效的情况，当单个气缸28出现制动力不足时可启动其余两组气缸28进行同步补偿制动，同时减轻单个气缸28制动时的扭矩负担，提高制动效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种直驱转台制动装置，包括底座（1）、制动盖一（2）、制动盖二（21）和安装柱（3），所述安装柱（3）设置有两组且对称安装在底座（1）顶部中心处，两组所述安装柱（3）均通过螺栓与底座（1）的顶部固定安装，所述制动盖一（2）和制动盖二（21）内壁的顶部均与安装柱（3）的顶部转动安装，所述制动盖一（2）和制动盖二（21）均设置在底座（1）的顶部且对称安装，所述安装柱（3）的内部开设有气动元件安装槽（32），所述气动元件安装槽（32）设置有三组且均等距分布在所述安装柱（3）的轴线上，所述制动盖一（2）和所述制动盖二（21）的内部均开设有制动槽（22），所述制动槽（22）设置有三组且呈等距离纵向分布，所述制动槽（22）内部活动安装有上制动片（23）和下制动片（24），所述上制动片（23）与所述下制动片（24）上下对称设置在制动槽（22）的内部，所述制动槽（22）内壁外侧开设有延伸活动槽（2871）；其特征在于，

所述安装柱（3）的内部设置有四向顶升检测制动机构，所述四向顶升检测制动机构设置有三组，且三组所述四向顶升检测制动机构呈纵向等距离分布在安装柱（3）的内部轴线上，所述四向顶升检测制动机构用于低压顶升上制动片（23）和下制动片（24）与制动槽（22）内壁摩擦制动，且检测上制动片（23）和下制动片（24）抵紧制动槽（22）的力；

所述上制动片（23）和下制动片（24）之间设置有拉紧组件，用于将上制动片（23）与下制动片（24）相互拉紧；

所述四向顶升检测制动机构包括气缸（28）、制动力检测组件、压力传感器（281）、顶升圆台（282）、十字限制块（283）、抵紧板（284）、限位槽（286）和锥面插块（287），顶部两组所述气缸（28）固定安装在气动元件安装槽（32）内壁的底部，所述压力传感器（281）固定安装在气缸（28）的输出端，所述制动力检测组件固定安装在气缸（28）的输出端与顶升圆台（282）之间，所述制动力检测组件用于将制动力数字化，所述顶升圆台（282）滑动安装在十字限制块（283）的内部，所述十字限制块（283）设置在气缸（28）的顶部且与安装柱（3）的内部插接配合，所述抵紧板（284）滑动安装在十字限制块（283）的内部四周，所述锥面插块（287）设置有四组且与所述抵紧板（284）远离十字限制块（283）的一端固定安装，所述限位槽（286）开设在十字限制块（283）的四周且与抵紧板（284）滑动配合，所述锥面插块（287）与延伸活动槽（2871）配合使用，所述锥面插块（287）与上制动片（23）和下制动片（24）配合使用，底部所述气缸（28）固定镶嵌在底座（1）的顶部；

所述拉紧组件包括拉紧槽（27）、收紧拉簧（271）和固定件（272），所述拉紧槽（27）开设有四组，且四组拉紧槽（27）均环形分布开设在上制动片（23）和下制动片（24）相互靠近的一侧，所述收紧拉簧（271）设置在拉紧槽（27）的内部，所述固定件（272）设置有两个，且两个固定件（272）分别与收紧拉簧（271）的两端固定安装，所述固定件（272）分别与底部拉紧槽（27）内壁固定安装；

所述制动力检测组件包括压力传感器（281）、定位螺栓（2811）、连接盘（2812）和镶嵌槽（2813），所述压力传感器（281）固定安装在连接盘（2812）的顶部，所述连接盘（2812）的底部与气缸（28）的输出端固定安装，所述定位螺栓（2811）顶部贯穿连接盘（2812）与顶升圆台（282）的底部固定安装，所述镶嵌槽（2813）开设在顶升圆台（282）的底部，所述压力传感器（281）的顶部与镶嵌槽（2813）滑动配合，所述压力传感器（281）的顶部与镶嵌槽（2813）内壁的顶部接触，所述压力传感器（281）配合气缸（28）外接的气压调节阀使用；

所述安装柱（3）的内部开设有位于气动元件安装槽（32）顶部的耐磨槽（33），所述耐磨槽（33）与顶升圆台（282）滑动配合，所述安装柱（3）的内部开设有位于耐磨槽（33）顶部的稳固槽（31），所述稳固槽（31）与十字限制块（283）表面插接配合，所述安装柱（3）的内部开设有与抵紧板（284）滑动配合的导向槽（35）。

2.根据权利要求1所述的一种直驱转台制动装置，其特征在于：所述抵紧板（284）的顶部设置有复位拉簧（285），所述复位拉簧（285）的一端与抵紧板（284）固定，所述复位拉簧（285）的另一端与十字限制块（283）固定。

3.根据权利要求1所述的一种直驱转台制动装置，其特征在于：所述安装柱（3）的表面开设有扭矩增大槽（34），所述扭矩增大槽（34）开设有十二组且呈环形等距分布，所述上制动片（23）和下制动片（24）的内部均一体成型有扭矩增大块（25），所述扭矩增大块（25）与扭矩增大槽（34）滑动配合。

4.根据权利要求1所述的一种直驱转台制动装置，其特征在于：所述上制动片（23）与下制动片（24）相背离的一侧均开设有摩擦增大槽一（26），所述摩擦增大槽一（26）设置有十组且呈环形等距离分布，所述上制动片（23）与下制动片（24）相背离的一侧均开设有与摩擦增大槽一（26）连通的摩擦去热槽（261）。

5.根据权利要求1所述的一种直驱转台制动装置，其特征在于：所述上制动片（23）和下制动片（24）相互靠近的一侧均活动镶嵌有滚珠（241），所述滚珠（241）设置有若干个且呈环形等距离分布与锥面插块（287）配合使用。