直线制动装置

技术领域

本发明涉及制动设备技术领域，尤其涉及一种直线制动装置。

背景技术

现有技术的一些设备中常需要对一些在直线移动范围内移动的部件进行制动，如医疗器械中就具备不少直线运动部件需要根据操作者的要求在预定的直线移动范围内自由移动，而且在要求的位置上要对该部件产生足够制动力，尽可能地实现无背隙地可靠定位。

然而，现有技术中基本没有对直线行程的设备进行制动的直线制动设备，使用者往往采用商品化的旋转制动器配上相应的机械机构实现直线制动器的功能。这就导致了其在性能、体积、成本等方面都不能很好地满足要求，制动时具有延迟性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种性能良好、能有效对直线行程的设备进行快速制动、适应性良好的直线制动装置。

为了实现上述目的，本发明的直线制动装置具有如下构成：

该直线制动装置，其主要特征是，所述直线制动装置包括制动带模块和制动体模块；

所述制动体模块包括制动块、摩擦制动组件及壳体组件；

所述摩擦制动组件包括第一摩擦片、第二摩擦片、电磁铁、弹簧压紧组件及衔铁机构；

所述壳体组件包括限位上盖和中部壳体；

所述第一摩擦片固定于所述限位上盖上，所述第二摩擦片固定于所述制动块的第一面上，且所述第一摩擦片和所述第二摩擦片相对地设于所述制动带模块的两面；

所述电磁铁固定于所述制动块的第二面上，且所述电磁铁位于所述中部壳体中的第一通孔内；

所述限位上盖与所述中部壳体的第一面相连接，所述衔铁机构与所述中部壳体的第二面相连接，所述弹簧压紧组件位于所述衔铁机构与所述电磁铁之间；

所述限位上盖与所述中部壳体之间设有供所述制动带模块穿过的第一避让通道；

通过对所述电磁铁得失电的控制，实现在所述弹簧压紧组件的作用下推动所述衔铁机构朝远离所述电磁铁的方向移动，以带动所述限位上盖上的所述第一摩擦片向所述第二摩擦片方向移送，令所述第一摩擦片与所述第二摩擦片压紧所述制动带模块产生制动力，或所述电磁铁克服所述弹簧压紧组件产生的力吸合所述衔铁机构，令所述衔铁机构朝所述电磁铁的方向移动，以带动所述限位上盖上的所述第一摩擦片向远离所述第二摩擦片的方向移动，解除所述第一摩擦片与所述第二摩擦片对所述制动带模块施加的力，令所述制动体模块可在所述制动带模块的两端间滑动；

其中，所述限位上盖与所述中部壳体之间还设有第二避让通道，由所述第二避让通道为所述壳体组件与所述制动块之间的相对运动提供避让空间。

上述的直线制动装置，其中，所述制动带模块包括至少一组制动带组件，所述制动带组件包括制动带及设于各所述制动带两端的端子。

上述的直线制动装置，其中，当所述制动带模块包括多组所述制动带组件时，多组所述制动带组件堆叠地设于所述第一摩擦片和所述第二摩擦片之间，且各组所述制动带组件中的制动带之间还设有间隔摩擦片。

上述的直线制动装置，其中，所述间隔摩擦片包括相互连接的摩擦片主体及上盖连接部，所述摩擦片主体位于对应的两根所述制动带之间，所述上盖连接部由所述摩擦片主体处延伸至所述制动带接触不到的位置，所述间隔摩擦片通过所述上盖连接部与所述限位上盖相连接，当所述制动体模块在所述制动带模块的两端间滑动时，由所述限位上盖带动所述间隔摩擦片在所述制动带模块的两端间滑动，以使得所述间隔摩擦片始终被限位于所述第一摩擦片与所述第二摩擦片之间。

上述的直线制动装置，其中，当所述制动带模块包括单组所述制动带组件时，所述制动带模块还包括制动带张紧模块，所述制动带张紧模块与所述制动带相连接，所述制动带张紧模块用于对所述制动带张紧；

当所述制动带模块包括多组所述制动带组件时，由其中一组所述制动带组件中的一端子构成制动带张紧模块，并由构成制动带张紧模块的端子用于对所有所述制动带张紧。

上述的直线制动装置，其中，所述弹簧压紧组件包括数对背靠背放置的碟形弹簧，各所述碟形弹簧均套设于所述轴组件上。

上述的直线制动装置，其中，所述衔铁机构包括衔铁主体与弹簧压紧力调节机构，所述弹簧压紧力调节机构设于衔铁主体中的第二通孔内，且所述弹簧压紧力调节机构与所述衔铁主体螺纹连接；

所述衔铁机构通过所述衔铁主体与所述中部壳体的第二面相连接，所述弹簧压紧力调节机构与所述弹簧压紧组件相抵触。

上述的直线制动装置，其中，所述限位上盖与所述中部壳体的接触面之间设有调整垫片。

上述的直线制动装置，其中，所述中部壳体上设有透明窗口，且所述透明窗口位于所述中部壳体上能观测到所述电磁铁与所述衔铁机构之间的空气隙的位置。

上述的直线制动装置，其中，所述制动块的两端可从所述第二避让通道的两端伸出所述限位上盖和中部壳体结合后形成的腔体。

上述的直线制动装置，其中，所述直线制动装置应用于直线运动机构上，所述直线运动机构包括运动副中相对运动的第一构件和第二构件；

各所述制动带模块的两侧分别用于连接所述第一构件的两端，所述制动体模块用于连接所述第二构件；

当所述第二构件相对于所述第一构件做直线运动时，通过对所述电磁铁得失电的控制实现是否对所述第二构件相对于所述第一构件的相对移动进行制动。

本发明的直线制动装置的有益效果：

该直线制动装置通过设置制动带模块和制动体模块，并在制动体模块中设置制动块、摩擦制动组件及壳体组件；利用摩擦制动组件中的电磁铁、弹簧压紧组件及衔铁机构相互配合，控制第一摩擦片与第二摩擦片是否压紧制动带模块以实现是否制动的控制，由于该结构中的制动带模块和制动体模块之间的相对运动为直线方向上的相对运动，无需将旋转方向的力转换成直线方向上的力，故控制更为精准，所用的控制功率小，状态转换响应速度快，运动行程可选，性能稳定，使用寿命长。

同时，由于该结构中将衔铁机构依次通过中部壳体、限位上盖与第一摩擦片相连接，实现通过控制壳体组件与制动块之间的相对位移，来控制第一摩擦片与第二摩擦片的相对运动，进而保障制动块与制动带模块之间只会产生在制动带水平面方向的移动，而不会产生在制动带垂直方向的移动，进而保障与制动块和制动带模块连接的运动副中的第一构件与第二构件在制动控制或解除制动控制时，不会产生多余的相对运动，运行更为稳定。

附图说明

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

图1是第一实施例中本发明的直线制动装置结构示意图。

图2是图1中的直线制动装置结构的局部剖面示意图。

图3是第二实施例中本发明的直线制动装置结构示意图。

图4是第三实施例中本发明的直线制动装置结构示意图。

图5是第四实施例中本发明的直线制动装置结构示意图。

图6是图5中的直线制动装置结构的爆炸图。

图7是第五实施例中本发明的直线制动装置结构示意图。

图8是图7中的直线制动装置结构的剖面图。

图9是图7中的直线制动装置结构的爆炸图。

附图标记

1 制动带模块

11 制动带

12端子

13制动带张紧模块

2 制动块

31 限位上盖

311限位槽

32中部壳体

321透明窗口

41衔铁主体

42弹簧压紧力调节机构

51第一摩擦片

52第二摩擦片

53间隔摩擦片

531摩擦片主体

532上盖连接部

6 电磁铁

7 调整垫片

8 螺丝

91 弹簧压紧组件

92轴组件

10空气隙

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。但本发明不仅限于以下实施的案例。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例一

参阅图1和图2所示，该实施例中的直线制动装置包括制动带模块1和制动体模块；

所述制动体模块包括制动块2、摩擦制动组件及壳体组件；

所述摩擦制动组件包括第一摩擦片51、第二摩擦片52、电磁铁6、弹簧压紧组件91及衔铁机构；

所述壳体组件包括限位上盖31和中部壳体32；

所述第一摩擦片51固定于所述限位上盖31上，所述第二摩擦片52固定于所述制动块2的第一面上，且所述第一摩擦片51和所述第二摩擦片52相对地设于所述制动带模块1的两面；

所述电磁铁6固定于所述制动块2的第二面上，且所述电磁铁6位于所述中部壳体32中的第一通孔内；该实施例中，中部壳体32中的第一通孔的尺寸形状与电磁铁6的尺寸及形状相匹配，以对电磁铁6进行导向。

所述限位上盖31与所述中部壳体32的第一面相连接，所述衔铁机构与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧组件91位于所述衔铁机构与所述电磁铁6之间；

所述限位上盖31与所述中部壳体32之间设有供所述制动带模块1穿过的第一避让通道；

通过对所述电磁铁6得失电的控制，实现在所述弹簧压紧组件91的作用下推动所述衔铁机构朝远离所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向所述第二摩擦片52方向移送，令所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52压紧所述制动带模块1产生制动力，或所述电磁铁6克服所述弹簧压紧组件91产生的力吸合所述衔铁机构，令所述衔铁机构朝所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向远离所述第二摩擦片52的方向移动，解除所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52对所述制动带模块1施加的力，令所述制动体模块1可在所述制动带模块1的两端间滑动；

其中，所述限位上盖31与所述中部壳体之间还设有第二避让通道，由所述第二避让通道为所述壳体组件与所述制动块之间的相对运动提供避让空间。

在该实施例中，所述制动带模块1包括一组制动带组件，所述制动带组件包括制动带11及设于各所述制动带11两端的端子12。

在该实施例中，所述制动带模块1包括单组所述制动带组件时，所述制动带模块1还包括制动带张紧模块13，所述制动带张紧模块13与所述制动带相连接，所述制动带张紧模块13用于对所述制动带张紧。

在该实施例中，所述弹簧压紧组件91包括数对背靠背放置的碟形弹簧。该实施例中，设有8片背靠背放置的碟形弹簧，即4对背靠背放置的碟形弹簧。

在该实施例中，所述衔铁机构包括衔铁主体41与弹簧压紧力调节机构42，所述弹簧压紧力调节机构42设于衔铁主体41中的第二通孔内，且所述弹簧压紧力调节机构42与所述衔铁主体41螺纹连接；

所述衔铁机构通过所述衔铁主体41与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧力调节机构42与所述弹簧压紧组件91相抵触。

在该实施例中，所述限位上盖31与所述中部壳体32的接触面之间设有调整垫片7。利用调整垫片7，可调节电磁铁6与衔铁之间的空气隙10厚度。

在该实施例中，所述中部壳体32上设有透明窗口321，且所述透明窗口321位于所述中部壳体32上能观测到所述电磁铁6与所述衔铁机构之间的空气隙10的位置。

在该实施例中，所述制动块2的两端可从所述第二避让通道的两端伸出所述限位上盖31和中部壳体32结合后形成的腔体，且所述制动块2可在所述第二避让通道内与所述限位上盖31和所述中部壳体32产生相对位移。该实施例中，第二避让通道与第一避让通道同向设置，即由同一避让通道同时构成第一避让通道与第二避让通道。

在该实施例中，所述直线制动装置应用于直线运动机构上，所述直线运动机构包括运动副中相对运动的第一构件和第二构件；

各所述制动带模块1的两侧分别用于连接所述第一构件的两端，所述制动体模块用于连接所述第二构件；

当所述第二构件相对于所述第一构件做直线运动时，通过对所述电磁铁6得失电的控制实现是否对所述第二构件相对于所述第一构件的相对移动进行制动。

第二实施例

如图3所示，该实施例中的直线制动装置包括制动带模块1和制动体模块；

所述制动体模块包括制动块2、摩擦制动组件及壳体组件；

所述摩擦制动组件包括第一摩擦片51、第二摩擦片52、电磁铁6、弹簧压紧组件91及衔铁机构；

所述壳体组件包括限位上盖31和中部壳体32；

所述第一摩擦片51固定于所述限位上盖31上，所述第二摩擦片52固定于所述制动块2的第一面上，且所述第一摩擦片51和所述第二摩擦片52相对地设于所述制动带模块1的两面；

所述电磁铁6固定于所述制动块2的第二面上，且所述电磁铁6位于所述中部壳体32中的第一通孔内；

所述限位上盖31与所述中部壳体32的第一面相连接，所述衔铁机构与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧组件91位于所述衔铁机构与所述电磁铁6之间；

所述限位上盖31与所述中部壳体32之间设有供所述制动带模块1穿过的第一避让通道；

通过对所述电磁铁6得失电的控制，实现在所述弹簧压紧组件91的作用下推动所述衔铁机构朝远离所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向所述第二摩擦片52方向移送，令所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52压紧所述制动带模块1产生制动力，或所述电磁铁6克服所述弹簧压紧组件91产生的力吸合所述衔铁机构，令所述衔铁机构朝所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向远离所述第二摩擦片52的方向移动，解除所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52对所述制动带模块1施加的力，令所述制动体模块可在所述制动带模块1的两端间滑动；

其中，所述限位上盖31与所述中部壳体之间还设有第二避让通道，由所述第二避让通道为所述壳体组件与所述制动块之间的相对运动提供避让空间。

在该实施例中，所述制动带模块1包括二组制动带组件，各所述制动带组件包括制动带11及设于各所述制动带11两端的端子12。

在该实施例中，当所述制动带模块1包括二组所述制动带组件时，二组所述制动带组件堆叠地设于所述第一摩擦片51和所述第二摩擦片52之间，且各组所述制动带组件中的制动带之间还设有间隔摩擦片53。

该实施例中，所述间隔摩擦片53包括相互连接的摩擦片主体531及上盖连接部532，所述摩擦片主体531位于对应的两根所述制动带之间，所述上盖连接部532由所述摩擦片主体531处延伸至所述制动带接触不到的位置，所述间隔摩擦片53通过所述上盖连接部532与所述限位上盖31相连接，当所述制动体模块在所述制动带模块1的两端间滑动时，由所述限位上盖31带动所述间隔摩擦片53在所述制动带模块1的两端间滑动，以使得所述间隔摩擦片53始终被限位于所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52之间。

在该实施例中，所述制动带模块1包括二组所述制动带组件时，由其中一组所述制动带组件中的一端子12构成制动带张紧模块，并由构成制动带张紧模块的端子12用于对所有所述制动带张紧。

在该实施例中，所述弹簧压紧组件91包括数对背靠背放置的碟形弹簧。该实施例中设置了8个背靠背放置的碟形弹簧。

在该实施例中，所述衔铁机构包括衔铁主体41与弹簧压紧力调节机构42，所述弹簧压紧力调节机构42设于衔铁主体41中的第二通孔内，且所述弹簧压紧力调节机构42与所述衔铁主体41螺纹连接；

所述衔铁机构通过所述衔铁主体41与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧力调节机构42与所述弹簧压紧组件91相抵触。

在该实施例中，所述限位上盖31与所述中部壳体32的接触面之间设有用于调节电磁铁6与所述衔铁机构之间的空气隙10的调整垫片7。

在该实施例中，所述中部壳体32上设有透明窗口321，且所述透明窗口321位于所述中部壳体32上能观测到所述电磁铁6与所述衔铁机构之间的空气隙10的位置。

在该实施例中，所述制动块2的两端可从所述第二避让通道的两端伸出所述限位上盖31和中部壳体32结合后形成的腔体，且所述制动块2可在所述第二避让通道内与所述限位上盖31和所述中部壳体32产生相对位移。该实施例中的第二避让通道与第一避让通道同向设置，即由同一避让通道同时构成第一避让通道与第二避让通道。

在该实施例中，所述直线制动装置应用于直线运动机构上，所述直线运动机构包括运动副中相对运动的第一构件和第二构件；

各所述制动带模块1的两侧分别用于连接所述第一构件的两端，所述制动体模块用于连接所述第二构件；

当所述第二构件相对于所述第一构件做直线运动时，通过对所述电磁铁6得失电的控制实现是否对所述第二构件相对于所述第一构件的相对移动进行制动。

第三实施例

参阅图4所示，该实施例中的直线制动装置包括制动带模块1和制动体模块；

所述制动体模块包括制动块2、摩擦制动组件及壳体组件；

所述摩擦制动组件包括第一摩擦片51、第二摩擦片52、电磁铁6、弹簧压紧组件91及衔铁机构；

所述壳体组件包括限位上盖31和中部壳体32；

所述第一摩擦片51固定于所述限位上盖31上，所述第二摩擦片52固定于所述制动块2的第一面上，且所述第一摩擦片51和所述第二摩擦片52相对地设于所述制动带模块1的两面；

所述电磁铁6固定于所述制动块2的第二面上，且所述电磁铁6位于所述中部壳体32中的第一通孔内；

所述限位上盖31与所述中部壳体32的第一面相连接，所述衔铁机构与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧组件91位于所述衔铁机构与所述电磁铁6之间；

所述限位上盖31与所述中部壳体32之间设有供所述制动带模块1穿过的第一避让通道；

通过对所述电磁铁6得失电的控制，实现在所述弹簧压紧组件91的作用下推动所述衔铁机构朝远离所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向所述第二摩擦片52方向移送，令所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52压紧所述制动带模块1产生制动力，或所述电磁铁6克服所述弹簧压紧组件91产生的力吸合所述衔铁机构，令所述衔铁机构朝所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向远离所述第二摩擦片52的方向移动，解除所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52对所述制动带模块1施加的力，令所述制动体模块1可在所述制动带模块1的两端间滑动；

其中，所述限位上盖31与所述中部壳体之间还设有第二避让通道，由所述第二避让通道为所述壳体组件与所述制动块之间的相对运动提供避让空间。

在该实施例中，所述制动带模块1包括三组制动带组件，各所述制动带组件包括制动带及设于各所述制动带两端的端子12。

在该实施例中，所述制动带模块1包括三组所述制动带组件时，三组所述制动带组件堆叠地设于所述第一摩擦片51和所述第二摩擦片52之间，且各组所述制动带组件中的制动带之间还设有间隔摩擦片53。

在该实施例中，所述制动带模块1包括三组所述制动带组件时，由其中一组所述制动带组件中的一端子12构成制动带张紧模块，并由构成制动带张紧模块的端子12用于对所有所述制动带张紧。

在该实施例中，所述弹簧压紧组件91包括8个背靠背放置的碟形弹簧。

在该实施例中，所述衔铁机构包括衔铁主体41与弹簧压紧力调节机构42，所述弹簧压紧力调节机构42设于衔铁主体41中的第二通孔内，且所述弹簧压紧力调节机构42与所述衔铁主体41螺纹连接；

所述衔铁机构通过所述衔铁主体41与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧力调节机构42与所述弹簧压紧组件91相抵触。

在该实施例中，所述限位上盖31与所述中部壳体32的接触面之间设有调整垫片7。

在该实施例中，所述中部壳体32上设有透明窗口321，且所述透明窗口321位于所述中部壳体32上能观测到所述电磁铁6与所述衔铁机构之间的空气隙10的位置。

在该实施例中，所述制动块2的两端可从所述第二避让通道的两端伸出所述限位上盖31和中部壳体32结合后形成的腔体，且所述制动块2可在所述第二避让通道内与所述限位上盖31和所述中部壳体32产生相对位移。

在该实施例中，所述直线制动装置应用于直线运动机构上，所述直线运动机构包括运动副中相对运动的第一构件和第二构件；

各所述制动带模块1的两侧分别用于连接所述第一构件的两端，所述制动体模块用于连接所述第二构件；

当所述第二构件相对于所述第一构件做直线运动时，通过对所述电磁铁6得失电的控制实现是否对所述第二构件相对于所述第一构件的相对移动进行制动。

实施例四

参阅图5和图6所示，该实施例中的直线制动装置包括制动带模块1和制动体模块；

所述制动体模块包括制动块2、摩擦制动组件及壳体组件；

所述摩擦制动组件包括第一摩擦片51、第二摩擦片52、电磁铁6、弹簧压紧组件91及衔铁机构；

所述壳体组件包括限位上盖31和中部壳体32；

所述第一摩擦片51固定于所述限位上盖31上，所述第二摩擦片固定于所述制动块2的第一面上，且所述第一摩擦片51和所述第二摩擦片相对地设于所述制动带模块1的两面；

所述电磁铁6固定于所述制动块2的第二面上，且所述电磁铁6位于所述中部壳体32中的第一通孔内；

所述限位上盖31与所述中部壳体32的第一面相连接，所述衔铁机构与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧组件91位于所述衔铁机构与所述电磁铁6之间；

所述限位上盖31与所述中部壳体32之间设有供所述制动带模块1穿过的第一避让通道；

通过对所述电磁铁6得失电的控制，实现在所述弹簧压紧组件91的作用下推动所述衔铁机构朝远离所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向所述第二摩擦片52方向移送，令所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52压紧所述制动带模块1产生制动力，或所述电磁铁6克服所述弹簧压紧组件91产生的力吸合所述衔铁机构，令所述衔铁机构朝所述电磁铁6的方向移动，以带动所述限位上盖31上的所述第一摩擦片51向远离所述第二摩擦片52的方向移动，解除所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52对所述制动带模块1施加的力，令所述制动体模块1可在所述制动带模块1的两端间滑动；

其中，所述限位上盖31与所述中部壳体之间还设有第二避让通道，由所述第二避让通道为所述壳体组件与所述制动块之间的相对运动提供避让空间。

在该实施例中，所述制动带模块1包括一组制动带组件，所述制动带组件包括制动带及设于各所述制动带两端的端子12。

在该实施例中，所述弹簧压紧组件91包括数对背靠背放置的碟形弹簧。

在该实施例中，所述衔铁机构包括衔铁主体41与弹簧压紧力调节机构42，所述弹簧压紧力调节机构42设于衔铁主体41中的第二通孔内，且所述弹簧压紧力调节机构42与所述衔铁主体41螺纹连接；

所述衔铁机构通过所述衔铁主体41与所述中部壳体32的第二面相连接，所述弹簧压紧力调节机构42与所述弹簧压紧组件91相抵触。

在该实施例中，所述中部壳体32上设有透明窗口321，且所述透明窗口321位于所述中部壳体32上能观测到所述电磁铁6与所述衔铁机构之间的空气隙10的位置。

在该实施例中，所述制动块2的两端可从所述第二避让通道的两端伸出所述限位上盖31和中部壳体32结合后形成的腔体。该实施例中第二避让通道与第一避让通道垂直设计。

在该实施例中，所述直线制动装置应用于直线运动机构上，所述直线运动机构包括运动副中相对运动的第一构件和第二构件；

各所述制动带模块1的两侧分别用于连接所述第一构件的两端，所述制动体模块用于连接所述第二构件；

当所述第二构件相对于所述第一构件做直线运动时，通过对所述电磁铁6得失电的控制实现是否对所述第二构件相对于所述第一构件的相对移动进行制动。

实施例五

如图7至图9所示，该实施例中的直线制动装置包括二组制动带组件，二组所述制动带组件中的制动带之间还设有间隔摩擦片53，其余结构与实施例四中的结构类似，故此处不再赘述。

如图9所示，所述间隔摩擦片53包括相互连接的摩擦片主体531及上盖连接部532，所述摩擦片主体531位于对应的两根所述制动带之间，所述上盖连接部532由所述摩擦片主体531处延伸至所述制动带接触不到的位置，所述间隔摩擦片53通过所述上盖连接部532与所述限位上盖31相连接，当所述制动体模块在所述制动带模块1的两端间滑动时，由所述限位上盖31带动所述间隔摩擦片53在所述制动带模块1的两端间滑动，以使得所述间隔摩擦片53始终被限位于所述第一摩擦片51与所述第二摩擦片52之间。

该实施例中，利用上盖连接部532嵌入所述限位上盖31中的限位槽311实现间隔摩擦片53与限位上盖31之间的连接，实施时，上盖连接部532与限位上盖31之间可采用间隙配合的方式连接，以实现限位上盖31可带动间隔摩擦片53在水平方向移动，并使得间隔摩擦片53可在限位上盖31垂直方向上下浮动。在其他实施例中也可采用其他方式实现上盖连接部与限位上盖之间的连接，并不以此为限。

下面对上述实施例中的直线制动装置的工作原理进行进一步地说明：

所述直线制动装置包括制动带模块1和制动体模块，制动带模块1在制动体模块中穿过。制动体模块中有第一摩擦片51与第二摩擦片52构成的摩擦副，电磁铁6和弹簧压紧组件91。本直线制动装置配置在直线运动机构中，能提供给机构两种工作状态(即制动和非制动)的选择。当电磁铁6得电时，电磁吸力克服弹簧压力松开制动带，制动带可以在制动体模块中自由移动，直线制动装置处于自由状态。当电磁铁6失电后，弹簧压紧组件91压紧制动带，直线制动装置就处于制动状态。本直线制动装置控制功率小，状态转换响应速度快，提供的制动力大并且大小可选，体积小巧，运动行程可选、控制范围可达1米，长寿命高可靠性免维护，失电制动符合医疗器械的安全性要求。

在具体实施时，可采用直径48mm电磁铁6应用于装置内，48mm电磁铁6的面吸力应大于850N。利用该规格的电磁铁6进行制动控制可在保障制动力的情况下，有效实现对温升程度的控制，避免设备过热的情况发生。

当上述实施例中的直线制动装置应用于直线运动机构上时，由第一摩擦片51构成可相对于制动块2(即相对于制动体模块中的第二构件)移动的可移动摩擦片，由第二摩擦片52构成可相对于制动块2(即相对于制动体模块中的第二构件)静止的静止摩擦片。上述实施例中的直线制动装置可利用制动带张紧模块或制动带的端子12构成的制动带张紧模块对制动带进行张紧。具体为制动带两边的端子12固定在直线运动机构的运动副的第一构件的两端上，并采用制动带张紧装置把制动带张紧。

上述实施例中举了一组制动带组件、二组制动带组件及三组制动带组件构成的制动带模块1，下表一为采用一根、二根及三根制动带时的实验比对数据。

表一

由上表一可看出采用两根，三根制动带，其目的在于不成倍增加直线制动装置的体积，而能几乎成倍地增加直线制动装置的制动力，以满足各种使用场合对制动力的不同要求。

上述实施例中，利用弹簧压紧力调节机构42调节碟形弹簧组的压紧力。弹簧压紧力调节机构42可由一细牙调节螺母构成。

所述的制动体模块内的电磁铁6和固定摩擦片连接，制动体模块壳体和可移动摩擦片连接。当电磁铁6失电时，在弹簧压紧装置作用下，制动体模块壳体和与它连接的可移动摩擦片压紧制动带产生制动力。此时，所述的电磁铁6和衔铁之间有一空气隙10。当电磁铁6得电时，电磁铁6克服弹簧力吸合衔铁。这时电磁铁6和衔铁之间的空气隙10消失，而可移动摩擦片、固定摩擦片以及它们中间的制动带之间产生空气隙。直线制动装置这时处于自由状态。

在所述衔铁的两边开有小窗。通过小窗可以测量电磁铁6和衔铁之间的空气隙10的厚度。在所述的制动体模块壳体的四角各有一调整垫片7。用调整垫片7调整和决定电磁铁6和衔铁之间空气隙10的厚度。

在电磁铁6失电时，适当调紧弹簧压紧装置的调节螺母，使制动头壳体连同可移动摩擦片压紧制动带。这时在电磁铁6和衔铁之间产生空气隙10。通过衔铁两边的两个小窗测量空气隙10的厚度，通过改变制动头壳体四角的四个垫片的厚度，把空气隙10调整到0.05～0.1mm。用这个方法可以获得精确和长期稳定的空气隙10厚度，这对直线制动装置能长期稳定的工作是至关重要的。

适当调节构成弹簧压紧组件91的调节螺母，使电磁铁6得电时刚好能够可靠吸合衔铁。

使电磁铁6失电，测量这个直线制动器的制动力，应该大于100N。

发明人对上述实施例中的方案作了样件，并进行了各种试验，在这个基础上作了失效模式分析。经分析可知，为保障该直线制动装置长期有效工作，需优选耐磨的摩擦材料，以保障空气隙厚度稳定不变或少变。下表二为累积制动次数、平均间隙所对应的平均制动力的实验数据表、下表三为空气隙厚度与电磁铁对衔铁的吸引力之间的关系(需注意的是下表中的实验数据为申请人在大量的试验后摘选的一些具有代表性的实验参数，并未包括研发过程中的全部实验数据)，通过下表可看出累计制动次数、空气间隙与制动力之间的对应关系，从而可更好地选择控制间隙间距。

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表二

表三

通过上述实验数据可看出电磁铁对衔铁的吸力随着气隙的增大而呈指数式地衰减。电磁铁通电时，它克服弹簧压力，吸合衔铁使摩擦片放开制动带。要获得大的制动力，必须要弹簧压紧组件产生相应大小的压力。而要使装置从制动状态转换成自由状态，电磁铁必须有足够的力量吸合衔铁对抗弹簧压紧力。所以电磁铁必须能产生足够大小的吸合力。而从上述气隙厚度和电磁铁吸合力大小成指数关系可见，把气隙调整到需要的厚度，并且在今后长期工作中保持这个厚度不变是本装置能长寿命工作的关键。

同时，通过上表二可看出若选用本实施例的直线制动装置进行制动，在累积制动8万多次后，仍能保障平均制动力改变较小，由此可知，该实施例中的直线制动装置的使用寿命较长。同时，由于该实施例中的直线制动装置的空气间隙可调，故当装置制动力衰退后，仍可通过对空气间隙的调整，进一步地延长设备的使用寿命

如图6所示，具体实施时，限位上盖31与第一摩擦片51之间，制动块2与第二摩擦片52之间分别设有对应的卡槽与凸块结构，以使得限位上盖31与第一摩擦片51之间，制动块2与第二摩擦片52之间可更稳定地配合在一起使用。限位上盖、中部壳体及衔铁机构之间可利用螺丝8进行固定。

上述实施例中的直线制动装置安装于直线运动机构上的安装方法如下：

先把所述制动体模块中的制动块2安装在直线运动机构的一个运动副的第二构件上。

再将各所述制动带模块1中各制动带的两个端子12安装在直线运动机构的一个运动副的第一构件的两端。它的安装高度应与制动头的安装高度相适应。在安装制动带前，先为制动头的电磁铁6接上并保持电源，使制动器在安装过程中一直处于自由状态。左右移动制动带到方便安装的位置。要始终注意对制动带的保护，不让它过度弯曲造成永久变形。先安装和紧固不带腰孔的端子12，安装但是不紧固带腰孔的端子12。再安装好张紧工具，接着用扭力扳手逐步均匀拧紧张紧工具上的两个螺钉，以推动带有腰孔的端子12，逐步张紧制动带，直到扭力扳手的扭力达到0.18Nm。紧固带腰孔的端子12。拆除张紧工具收藏备用。

上述实施例中的直线制动装置可应用于医疗器械内或其他机械系统配套，能提供给直线运动机构两种工作状态(制动与非制动)的选择，使直线运动机构在直线运动方向上几乎无阻力的自由运动；或者无背隙地制止运动机构运动使它处于制动状态。该装置所需的控制功率小，状态转换响应速度快，提供的制动力大，体积小巧，行程大而且可选，长寿命、高可靠性、免维护。失电制动符合医疗器械的安全性要求，适合医疗器械行业的应用。医疗器械的直线运动部件需要根据操作者的要求在预定的直线移动范围内自由移动，并且在要求的位置上要对该部件产生足够制动力，无背隙(no backlash)地可靠定位。直线制动器应能帮助医疗器械直线运动部件实现上述要求。

上述实施例中的直线制动装置具备控制功率小，状态转换响应速度快，提供的制动力大并且大小可选，体积小巧，运动行程可选的特点，长寿命高可靠性免维护。特别是针对一米内的直线运动器械(如医疗器械)而言具备较高的实用价值，其失电制动的特性符合医疗器械的安全性要求。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。