一种具有断电自锁功能的直轴刹车装置的制作方法

本发明涉及机床加工领域，具体涉及一种具有断电自锁功能的直轴刹车装置。

背景技术：

在五轴机床中，直轴(包括x、y、z轴)上一般通过轨道连接有机床工作机构，例如旋转工作台、摆头本体和鞍座等，机床工作机构通过滑块可于轨道上滑动。由于机床工作机构的运动惯性以及自重，必须为直轴轨道和机床工作机构之间配置可靠的刹车装置，否则会对加工精度和设备安全性产生较大的影响。尤其是当发生断电时，一般的依靠外部动力来锁紧刹车的刹车装置此时无法再提供可靠刹车功能，这就给五轴机床的安全带来了巨大的隐患。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种具有断电自锁功能的直轴刹车装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种具有断电自锁功能的直轴刹车装置，包括刹车器壳体、刹车耐磨片和弹簧板，所述刹车器壳体包括横板和横板两侧的支脚，支脚的顶部延伸至横板之上，弹簧板的两侧卡合在支脚顶部开设的直槽中，弹簧板与横板之间形成用于通入压缩空气的腔室，支脚上开设有用于进气的第一进气孔，刹车耐磨片固接于支脚的下部内侧，腔室内未通入压缩空气时刹车耐磨片的外侧在弹簧板的张力下紧贴轨道起到刹车作用，当腔室中通入压缩空气时弹簧板被顶起外凸，两侧的刹车耐磨片松开与轨道的接触。

本发明的有益效果为：该刹车装置结构新颖，制造成本低，通过通入压缩空气实现刹车装置的松开，发生断电气源被切断后，能够实现机床工作机构的自动锁紧，大大提高了机床的加工精密度和安全性；采用双进气孔设计，大大提高了外接气源的位置灵活性，也为部分检修零件提供了条件；另外，该刹车装置从整体上提高了机床的刚度以及减震性能，具有很好的实用价值。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是五轴机床的整体示意图；

图2是z轴轨道未安装转轴摆头本体时该刹车装置的位置示意图；

图3是该刹车装置的组装示意图；

图4是该刹车装置处于锁紧状态时的截面示意图；

图5是该刹车装置组装完毕后的外部示意图；

图6是该刹车装置处于通气松开状态时的截面示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

请参见图1，是五轴机床的整体示意图，刹车装置用于停刹机床工作机构，所述机床工作机构可以是z轴上的摆头本体1、y轴上的旋转工作台2、x轴上的鞍座3等，也可以用于任何直轴轨道上的机床工作机构。

请参见图2，以z轴为例，是该刹车装置在轨道上的位置示意图，摆头本体1(出于视图清晰起见，图2中未示出摆头本体1)分别与四个滑块4和两个刹车装置5通过螺栓连接，滑块4和刹车装置5可于轨道6上滑动。

请参见如图3-5，该刹车装置5包括刹车器壳体301、刹车耐磨片302和弹簧板303，所述刹车器壳体301包括横板304和横板304两侧的支脚305，支脚305的顶部延伸至横板304之上，弹簧板303(也称弹性板)的两侧卡合在支脚305顶部开设的直槽306中，弹簧板303与横板304之间形成用于通入压缩空气的腔室307，支脚305上开设有用于进气的第一进气孔308，刹车耐磨片302固接于支脚305的下部内侧，腔室307内未通入压缩空气时刹车耐磨片302的外侧在弹簧板303的张力下紧贴轨道6起到刹车作用，当腔室307中通入压缩空气时弹簧板303被顶起外凸，两侧的刹车耐磨片302松开与轨道6的接触。

作为进一步的优选方案，还包括设置在刹车器壳体301两侧的连接块317，所述连接块317整体呈“冂”型，其通过螺栓309与刹车器壳体301连接，连接块317的顶部开设有用于连接机床工作机构的螺孔310。

作为进一步的优选方案，所述第一进气孔308开设在支脚305的凸沿311上，支脚305的侧面开设有与第一进气孔308连通的第二进气孔312，连接块317的侧面开设有第三进气孔313，当连接块317与刹车器壳体301对接后，第三进气孔313与第二进气孔312连通，所述第三进气孔313的进气端314开设在连接块支脚的外侧面上，以方便外部气源的接入。

作为进一步的优选方案，两个所述支脚305的顶部之间固接有用于定位弹簧板303的横梁315，所述横梁315和直槽306的内侧均固接有用于提高气密性的密封条，第二进气孔312内设置有密封圈。

作为进一步的优选方案，所述轨道6的截面具有中间凹陷部401，所述刹车耐磨片302具有与中间凹陷部401相配合的凸起部316，这种设计一方面节省了刹车耐磨片302的用料，另一方面也提高了刹车时刹车耐磨片302的定位能力。

作为进一步的优选方案，所述横板304和两侧的支脚305为一体成型。

作为进一步的优选方案，所述第一进气孔308、第二进气孔312和第三进气孔313均对称布置两个，可以同时向两个第三进气孔313的进气端314供气实现松开刹车，也可以向单个进气端314供气，当使用单个进气端314供气时，将另一个进气端314用旋塞封住以防止漏气，这种双孔式结构的设置能够大大提高外接气源的位置灵活性，也为部分检修零件提供了条件。

本刹车装置的具体工作原理如下：图4是该刹车装置处于锁紧状态时的截面示意图，此时刹车耐磨片302的凸起部316在弹簧板303的向外张力下与轨道6侧面的中间凹陷部401紧贴(以横板304与支脚305连接处为支点)，起到刹车作用，刹车耐磨片302的原始水平长度比两个相对直槽306之间的距离要稍大一些；图6为该刹车装置处于通气松开状态时的截面示意图，当向腔室307内通入压缩空气时，弹簧板303的中部在气压作用下凸起，则弹簧板303的水平长度变小，刹车耐磨片302松开与轨道6之间的接触。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种具有断电自锁功能的直轴刹车装置，包括刹车器壳体、刹车耐磨片和弹簧板，所述刹车器壳体包括横板和横板两侧的支脚，支脚的顶部延伸至横板之上，弹簧板的两侧卡合在支脚顶部开设的直槽中，弹簧板与横板之间形成用于通入压缩空气的腔室，支脚上开设有用于进气的第一进气孔，刹车耐磨片固接于支脚的下部内侧，腔室内未通入压缩空气时刹车耐磨片的外侧在弹簧板的张力下紧贴轨道起到刹车作用，当腔室中通入压缩空气时弹簧板被顶起外凸，两侧的刹车耐磨片松开与轨道的接触。该刹车装置结构新颖，制造成本低，能实现断电后的自动锁紧，大大提高了机床的加工精密度和安全性。

技术研发人员：黄四平
受保护的技术使用者：广州市霏鸿机电科技有限公司
技术研发日：2017.05.04
技术公布日：2017.09.05