[其他]控制可動(dòng)部件的精密定位方法和裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000009558
• 申請(qǐng)日: 1985-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN1006048B
• 公開（公告）日: 1989-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查爾斯·亞當(dāng)斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 查爾斯·亞當(dāng)斯
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 李曉舒

控制可動(dòng)部件的精密定位方法和裝置。包括一個(gè)懸架一部件安裝裝置的底板，這部件安裝裝置用于固定部件。該部件安裝裝置可以沿著它的長(zhǎng)軸移動(dòng)，給其內(nèi)端施加驅(qū)動(dòng)力，從而使外端沿軸向前后移動(dòng)。該部件安裝裝置安裝在兩個(gè)平行懸架的細(xì)長(zhǎng)的板簧上，板簧橫向穿過(guò)部件安裝裝置。板簧固定在部件安裝裝置上，對(duì)部件安裝裝置保持施加一個(gè)軸向力。板簧的每端安裝在一塊安裝塊上，每個(gè)安裝塊都用樞軸安裝在底板上。

本發(fā)明涉及一種定位裝置，特別是用以提供可動(dòng)部件可控精密定位的定位裝置。

現(xiàn)在用于刀具或切割器等部件定位的定位裝置，一般包括一塊拖板（往往通過(guò)滾珠軸承裝置移動(dòng)）和一個(gè)提供傳動(dòng)力和定位的絲杠。這些拖板受三個(gè)方面因素的影響，其位移不能小于50/1，000，000英寸（0.00127毫米）。這三個(gè)方面的因素是“蠕動(dòng)（爬行）”（Stick-Slip）、“游隙”（backlash）和支承表面的磨損。

“蠕動(dòng)（爬行）”是由于相鄰表面之間的摩擦，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)拖板的移動(dòng)件有粘附或卡住的趨勢(shì)。雖然這個(gè)問(wèn)題通過(guò)采用滾珠軸承拖板在開始時(shí)有所克服，但是，由于磨損和污染，最終還是要產(chǎn)生“蠕動(dòng)（爬行）”現(xiàn)象。補(bǔ)救這個(gè)問(wèn)題的唯一方法是給拖板施加一外力或用小槌輕輕敲打一下，直至其移動(dòng)。當(dāng)采用第一種方法時(shí)，產(chǎn)生的位移通常是猛沖一下或跳躍一下，可能為所要求位移的兩倍或三倍。用小槌輕輕敲打拖板的方法雖然很原始，但確有成效。不過(guò)，它卻不能可靠地用于十分精確的定位。

“游隙”是在對(duì)拖板部件施加壓力前絲杠產(chǎn)生自由活動(dòng)的傾向。在要求反向位移的場(chǎng)合，例如當(dāng)該部件向前移動(dòng)太多和要求稍稍退回的時(shí)候，這種“游隙”很明顯。在理論上，“游隙”的出現(xiàn)是由于在絲杠和螺母之間要求有一間隙以防止卡住。但是，當(dāng)絲杠反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它利用螺紋的背面。當(dāng)絲杠從螺紋的前面到螺紋的背面通過(guò)間隙往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)“游隙”。這種“游隙”看起來(lái)是無(wú)關(guān)緊要的，但是它妨礙了經(jīng)常需要的精密微調(diào)定位。

現(xiàn)在定位裝置的第三個(gè)主要問(wèn)題是滑板表面的磨損。如上所述，最初的結(jié)果是令人滿意的，特別是用滾珠軸承的拖板。然而，由于表面之間的摩擦而產(chǎn)生的磨損，最終導(dǎo)致使滑板產(chǎn)生間隙，從而不可避免地產(chǎn)生定位誤差。這個(gè)問(wèn)題由大多數(shù)的切削加工產(chǎn)生的廢屑所引起的外來(lái)物污染而加劇。

此外，一些機(jī)床必須安裝一個(gè)在給定點(diǎn)上能夠?qū)⑼习謇喂啼N緊的裝置。這種鎖緊可以用不同的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，這些裝置通常會(huì)使拖板產(chǎn)生撓曲，從而足以使定位產(chǎn)生誤差。

至今，為了使可移動(dòng)部件能準(zhǔn)確定位，已經(jīng)有人推薦過(guò)不少方法和裝置。

這些方法和裝置可以從下列美國(guó)專利中查到：

美國(guó)專利號(hào) 專利權(quán)人

1122713 （Fisler）菲休

1322352 （Schellenbach）斯克倫貝

2065966 （Bruning）勃魯寧

2370742 （Mercer）麥思

2377239 （Kasen）凱森

2391142 （Drake）扎克

2852966 （Olson）歐松

3361018 （Druchman）查克曼

菲休申請(qǐng)的美國(guó)專利1122713公開了一種車床的刀具調(diào)整裝置。該專利公開了一種移動(dòng)切削刀具的拖板，并且有一重物附在拖板上，以便對(duì)由絲杠進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)的拖板施加一個(gè)軸向載荷。

斯克倫貝克申請(qǐng)的美國(guó)專利1322352公開了一種自動(dòng)車床使用的移動(dòng)刀具用的并且由絲杠進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)的滑板。

勃魯寧申請(qǐng)的美國(guó)專利2065966公開了一種切削刀具彈性刀把。該專利公開的刀把中，如果刀具或工件有發(fā)生損壞或斷裂的危險(xiǎn)時(shí)，刀具能彈性地退讓。彈性部件由一塊鋼板彈簧或幾塊鋼板彈簧疊加而成。

麥思申請(qǐng)的美國(guó)專利2370742公開了另一種刀把，它能避免產(chǎn)生扭曲和斷裂，它也是用鋼板彈簧組成的。