[實(shí)用新型]改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊及其工作平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420573180.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN204152961U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田騏瑋;許東亞;黎文龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 永進(jìn)機(jī)械工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): F16C29/02
• 分類號(hào): F16C29/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是關(guān)于一種線性滑軌的輔助滑塊及其工作平臺(tái)，尤指應(yīng)用于精密工具機(jī)、機(jī)器人及工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的線性滑軌，能夠改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊及應(yīng)用其的工作平臺(tái)。

背景技術(shù)

線性滑軌是一種高精度的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組件，如圖1所示，主要構(gòu)造元件含導(dǎo)軌10(rail)、滑塊20(slide?unit,slider,slide?block,or?carriage,亦稱滑座)及多個(gè)滾動(dòng)體30(rolling?element)三個(gè)部分。滑塊20用以固定及承載工作平臺(tái)及加工件，而滾動(dòng)體30多為滾珠(ball)或滾柱(roller)，導(dǎo)軌10與滑塊20之間通過滾動(dòng)體30做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使工作平臺(tái)直線移動(dòng)，完成高精度線性運(yùn)動(dòng)，由于其間兩者的接觸為點(diǎn)或線，故摩擦阻抗非常低，約僅有滑動(dòng)摩擦的2％、系數(shù)約在0.004左右。

由于彈性變形的理論，如圖2所示，當(dāng)有外力施加于滑塊20上時(shí)，線性滑軌內(nèi)部的滾動(dòng)體30會(huì)有微小的彈性變形(如圖中虛線所示)，但彈性變形并非永久變形，當(dāng)所施加的外力移除后，該滾動(dòng)體30還是會(huì)變回原來的形狀，因此在施加的外力若是隨時(shí)間變化、或大小不一時(shí)(例如工具機(jī)的切削力等)，該滾動(dòng)體30的彈性變形變化過程中，就產(chǎn)生了許多制造工藝上的不利因素。因此，許多不同的設(shè)計(jì)方式或技術(shù)從而產(chǎn)生，縱觀這些方法或專利中，除了主動(dòng)由控制器以補(bǔ)償方法處理外，大致上可以分成幾個(gè)大類：

(一)提高線性滑軌的剛性：主要從「減少滾動(dòng)體的彈性變形」為改良出發(fā)點(diǎn)。例如，改變滾動(dòng)體的幾何尺寸、數(shù)量、相對(duì)配置，及滾動(dòng)體的預(yù)壓等方式；

(二)增加高線性滑軌的阻尼：主要從「讓滾動(dòng)體的彈性變形變化快速停止」為改良角度出發(fā)，即是以「若產(chǎn)生振動(dòng)，讓該振動(dòng)快速衰減、停止」的構(gòu)想。例如，在滑塊和導(dǎo)軌間增加多個(gè)微小面接觸滑動(dòng)零件、改用高阻尼的材質(zhì)、或改成液壓滑塊以油膜厚度提供較高的阻尼特性等；

(三)同時(shí)改善線性滑軌的剛性與阻尼：此方式是比較符合業(yè)界需求，也是較進(jìn)步的一種方式，多是以額外加入一輔助滑塊來達(dá)成。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提出一種改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊及其工作平臺(tái)，能在安裝輔助滑塊時(shí)，以及工作平臺(tái)無負(fù)荷的狀態(tài)移動(dòng)時(shí)，使線性滑軌的導(dǎo)軌、滾動(dòng)體與滑塊間以點(diǎn)、線接觸，最能滿足低摩擦、低阻抗、快速移動(dòng)與迅速定位需求；反之，當(dāng)工作平臺(tái)有負(fù)荷時(shí)，例如工作平臺(tái)上面設(shè)置工件或正在加工工件的狀態(tài)下，工作平臺(tái)是靜止或低速緩慢移動(dòng)，如此通過輔助滑塊提高線性滑軌的剛性，減少線性滑軌的變形，提升工作平臺(tái)及加工的精密度。

本實(shí)用新型的改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊，為一能設(shè)置在一線性滑軌的導(dǎo)軌的輔助滑塊，該輔助滑塊的頂部具有一承載面，該輔助滑塊的底部具有一匹配于該導(dǎo)軌的滑槽；且該輔助滑塊在該滑槽與該承載面之間具有一漸硬接觸結(jié)構(gòu)，該漸硬接觸結(jié)構(gòu)包括一個(gè)以上承受該承載面垂直方向荷重而能變形的低剛性變形部，一承受該承載面垂直方向荷重而能下降的高剛性第一支撐面，及一對(duì)應(yīng)該高剛性第一支撐面的高剛性第二支撐面，該高剛性第一支撐面與該高剛性第二支撐面之間具有一容許間隙。

如上所述的改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊，其中，該容許間隙為0.05mm～0.1mm。

如上所述的改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊，其中，該漸硬接觸結(jié)構(gòu)包括一連通于該輔助滑塊兩端的貫穿部，該貫穿部的上內(nèi)壁形成一向下延伸的第一凸塊，該第一凸塊的底面形成該高剛性第一支撐面，該貫穿部的下內(nèi)壁形成該高剛性第二支撐面。

如上所述的改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊，其中，該貫穿部的兩側(cè)分別形成一貫穿孔，該貫穿孔連通該貫穿部，該貫穿孔的直徑大于該貫穿部的上內(nèi)壁與下內(nèi)壁之間的高度，該貫穿孔與該承載面之間的部位及該上內(nèi)壁與該承載面之間的部位形成該低剛性變形部。

如上所述的改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊，其中，該貫穿孔與該承載面之間的部位的厚度小于該上內(nèi)壁與該承載面之間的部位的厚度。

如上所述的改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊，其中，該滑槽包括一上槽壁及兩側(cè)槽壁，該上槽壁形成一向下延伸的第二凸塊，該第二凸塊的底面具有一接觸該導(dǎo)軌的頂面的第一滑面，該兩側(cè)槽壁分別形成一向中心凸伸的第三凸塊，該第三凸塊具有一接觸該導(dǎo)軌的側(cè)面的第二滑面。

如上所述的改善線性滑軌的剛性與阻尼的輔助滑塊，其中，該輔助滑塊包括一第一塊體及一第二塊體；該第一塊體的上端面下凹形成該貫穿部的下內(nèi)壁與兩側(cè)的該貫穿孔，該第一塊體的下端形成該滑槽；該第二塊體結(jié)合在該第一塊體的上端面，該第二塊體的下端端面形成該第一凸塊。