[發明專利]用于可受控制地移動的滑座的驅動裝置

無效

• 申請號: 200910141725.1
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN101585151A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 托馬斯·迪滕霍費爾;岡特·施密特
• 申請（專利權）人: 謝夫勒兩合公司
• 主分類號: B23Q5/00
• 分類號: B23Q5/00;B23Q1/25;H02K5/173;H02K7/116;H02K29/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 鄒 璐;樊衛民

技術領域

本發明涉及一種按所附權利要求1的前序部分所述的用于機床的相對于機床底座可受控制地移動的滑座的驅動裝置。

背景技術

類屬的驅動機構例如在具有較長的線性引導的以及可控地移動的軸或滑座的刀具機床和其他生產機床上使用。

線性軸目前通常通過梯形、球形或者輥形螺紋驅動機構驅動，利用所述線性軸可以實現長和機械上剛性的軸。但因為經常沒有可供使用的空心軸馬達，所以主軸或者主軸螺母與電伺服馬達必須借助齒形皮帶聯接。出于功率匹配的原因，一般情況下需要前置連接的傳動機構。

這些解決方案的缺點是，這些系統由于需要大量的部件(主軸、主軸螺母、齒形皮帶、傳動機構)，結構上既復雜，購置上又很昂貴。此外，主軸的高剛度由于由彈性體材料組成的相對柔性的齒形皮帶而失去作用。傳動機構的內部此外會產生逆轉間隙，由此軸不再可能精確定位。

為使成本最小化，此外公知在線性軸上滑座直接通過齒形皮帶與驅動馬達或傳動機構聯接，從而可以取消主軸系統。但由此達到的節省成本的優點與下述缺點相關聯，按照這種方式實現的線性軸機械上不是非常剛性的，也不能精確定位。

在其他解決方案中使用線性直流馬達。在這種情況下，初級部件(線圈系統)與滑座并且次級部件(磁鐵)與機床床身螺栓連接。驅動力因此直接在滑座上產生，從而可以取消任何類型的成本密集型傳遞元件。這種驅動系統在調節參數得到優化的情況下也可以機械上非常剛性地實施。這些驅動系統方面的缺點是，磁軌必須在移動路徑的整個長度上安裝，這與很高的成本相關聯。此外，初級部件與次級部件之間產生很高的磁吸引力，礠吸引力對線性引導是一種附加的負荷。

US?4.750.970介紹了一種具有齒條-小齒輪組合的驅動器，其中齒條設置在機床床身上并且小齒輪連同傳動機構和驅動馬達設置在滑座上。小齒輪與齒條嚙合并因此驅動線性引導的滑座。基于為了功率匹配所必需的傳動機構可能出現逆轉間隙，這使得精確定位不可能。

DE?101?60?014?C2公開了一種用于刀具機床的可控地移動的滑座的驅動裝置，其取代具有傳動機構的伺服馬達使用轉矩馬達。轉矩馬達為多極的、同步、轉矩強的電動馬達，它們可以無中間連接的傳動機構直接驅動小齒輪。小齒輪與馬達軸整體構成。馬達與限制圓周室的U形軸承體固定連接。通過軸承體的U形橫截面雖然可以減輕重量，但這對轉子的剛性卻具有不利影響。因為在轉子與定子之間產生磁性吸引力，所以轉子能夠類似于音叉那樣產生振動。這種缺點可以通過附加的法蘭盤避免。但任何附加的部件與更高的成本相關聯。此外，軸承體的具有極大的切入深度的U形構造方式很難通過車削加工制造。小齒輪和馬達軸的整體實施本身同樣帶來缺點。因為小齒輪出于磨損原因應由淬火鋼制成，但軸卻不需要被淬火，所以這種結構是不必要地昂貴的。此外的缺點是，轉子借助夾緊組件這樣卡緊在軸上，使轉子不是直接在軸上定中心，而是基本上通過夾緊組件定中心。在夾緊組件上的螺栓未均勻擰緊的情況下，會導致轉子的徑向撞擊，該徑向撞擊是如此大，以使得馬達的正常工作可能被不利地影響或者甚至被破壞。這可以嚴重到下述程度，即會使轉子在定子上打滑。

在DE?101?60?014?C2介紹的驅動裝置中，馬達軸的端部支承在滾動軸承上。在圖3所示的實施方式中使用圓錐滾子軸承。為使圓錐滾子軸承可靠和長期穩定工作，正確的軸承預應力的調整至關重要。兩個圓錐滾子軸承設置在驅動器的對置部位上，驅動馬達和不同的機器部件因此處于軸承之間。由此形成很長的公差鏈，這能夠使得正常的預應力調整很難或根本不可能。設置在兩個相對夾緊的圓錐滾子軸承之間的定子在正常運行期間產生熱耗。由于外殼內由此引發的熱膨脹，會影響軸承預應力或者使該軸承預應力變大超出允許尺寸，從而導致軸承提前報廢。與例如球軸承相比，圓錐滾子軸承具有更高的摩擦力矩。這一點會導致圓錐滾子軸承內更高的升溫并因此導致軸承提前報廢。

發明內容

本發明的目的因此在于，從DE?101?60?014?C2出發提供一種用于可控地移動的滑座的得到改進的驅動裝置，該驅動裝置的特征在于結構簡單并且能夠成本低廉地實現。

依據本發明的目的通過根據所附的權利要求1所述的驅動裝置得以實現。

依據本發明的驅動裝置的特征在于，為了支承軸，使用一種構成為固定軸承的滾動軸承和一種構成為浮動軸承的滾動軸承。