[發(fā)明專利]一種機(jī)械導(dǎo)軌及導(dǎo)軌組件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010778952.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112081821A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志軍;蘇麗云;黃曉鴻;黃瑞銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市華道超精科技有限公司
• 主分類號(hào): F16C29/06
• 分類號(hào): F16C29/06
• 代理公司: 深圳市溫斯頓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44686
• 代理人: 徐員蘭

本發(fā)明提供了一種機(jī)械導(dǎo)軌，用于安裝滑塊以使滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，導(dǎo)軌包括導(dǎo)軌本體和螺栓，導(dǎo)軌本體包括：第一表面，第一表面面對(duì)滑塊；第二和第三表面，第二和第三表面均與第一表面相鄰，第二和第三表面遠(yuǎn)離基座的位置均具有凸起部，凸起部用于安裝滑塊中的滾動(dòng)部件；第四表面，第四表面與第一表面相對(duì)并與基座接觸；導(dǎo)軌本體上開(kāi)設(shè)有貫穿第一表面和第四表面的沉頭孔，螺栓通過(guò)沉頭孔將導(dǎo)軌本體固定在基座上；螺栓與沉頭孔之間形成無(wú)孔隙連接。本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N適用于超高速高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的導(dǎo)軌，在不改變現(xiàn)有導(dǎo)軌開(kāi)孔位置的情況下，通過(guò)一些結(jié)構(gòu)的改變有效避免了因?qū)к壴诨系陌惭b而帶來(lái)的速度波動(dòng)，提高了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高速運(yùn)動(dòng)平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械導(dǎo)軌及導(dǎo)軌組件。

背景技術(shù)

機(jī)械導(dǎo)軌式運(yùn)動(dòng)平臺(tái)由于高加速性能，在電子制造、激光加工、精密檢測(cè)、噴墨打印等工業(yè)設(shè)備中廣泛應(yīng)用。

如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種高速高精度機(jī)械式導(dǎo)軌。圖1中示出了導(dǎo)軌本體10A，基座20A，和滑塊30A。導(dǎo)軌本體10A設(shè)置在基座20A上，用于固定導(dǎo)軌10A。滑塊30A滑動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)軌10A上，用于帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(圖中未示出)在導(dǎo)軌10A上運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌10A上均勻開(kāi)設(shè)有通孔109A，基座20A上設(shè)置有與通孔109A對(duì)應(yīng)的安裝孔201A，螺栓40A穿過(guò)通孔109A并插入到安裝孔201A中，從而將導(dǎo)軌10A固定到基座20A中。

在現(xiàn)有的機(jī)械導(dǎo)軌式運(yùn)動(dòng)平臺(tái)中，導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)速度一般在10m/s以內(nèi)，通常在5m/s左右，這已經(jīng)屬于現(xiàn)有產(chǎn)品的高速運(yùn)動(dòng)平臺(tái)范疇。對(duì)于這種高速運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，導(dǎo)軌需要承受彎曲，扭轉(zhuǎn)，傾翻等多個(gè)方向的載荷，導(dǎo)軌通常由剛度很高的材料做成。由于導(dǎo)軌的剛度很高，在現(xiàn)在10m/s左右的運(yùn)動(dòng)下，導(dǎo)軌表面開(kāi)設(shè)的這些通孔，對(duì)滑塊速度的波動(dòng)微乎其微，以至于沒(méi)有任何人注意到導(dǎo)軌表面開(kāi)設(shè)的這些通孔會(huì)引起滑塊速度的波動(dòng)，更沒(méi)有人關(guān)心具體的影響是什么。

本申請(qǐng)發(fā)明人團(tuán)隊(duì)，致力于研究高速甚至是超高速的高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，發(fā)明人首次發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)軌表面開(kāi)設(shè)的通孔，會(huì)引起滑塊速度的波動(dòng)，而且滑塊速度越大，由于通孔引起的速度波動(dòng)就越大。當(dāng)滑塊以超高速運(yùn)行時(shí)，例如運(yùn)行速度10m/s以上，這個(gè)速度波動(dòng)明顯到不能被忽略，需要改進(jìn)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)以降低或避免這一速度波動(dòng)。

基于這一首創(chuàng)發(fā)現(xiàn)，在統(tǒng)一的設(shè)計(jì)思路下，發(fā)明人設(shè)計(jì)了一系列新的導(dǎo)軌，以適用于高速、超高速的高精度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明人首次發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)軌均布孔對(duì)滑塊會(huì)產(chǎn)生激勵(lì)載荷頻率f，其計(jì)算公式如下：

f＝v/l

其中，v為滑塊運(yùn)動(dòng)速度，l為導(dǎo)軌上相鄰?fù)字g的距離。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，在一些測(cè)試?yán)又校?dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)速度為1m/s時(shí)，這一激勵(lì)將導(dǎo)致速度波動(dòng)0.6％左右，非常小，可以忽略不計(jì)。但是當(dāng)速度上升到5m/s，時(shí)，這個(gè)波動(dòng)將達(dá)到2％左右，對(duì)于有速度波動(dòng)限制的設(shè)備，例如噴墨打印機(jī)、激光劃片機(jī)等，這個(gè)速度波動(dòng)使得平臺(tái)無(wú)法正常工作。

針對(duì)發(fā)明人的上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供了一種機(jī)械導(dǎo)軌，用于安裝滑塊以使所述滑塊在所述導(dǎo)軌上滑動(dòng)，所述導(dǎo)軌包括導(dǎo)軌本體和螺栓，所述導(dǎo)軌本體包括：第一表面，所述第一表面面對(duì)所述滑塊；第二和第三表面，所述第二和第三表面均與所述第一表面相鄰，所述第二和第三表面遠(yuǎn)離所述基座的位置均具有凸起部，所述凸起部用于安裝所述滑塊中的滾動(dòng)部件；第四表面，所述第四表面與所述第一表面相對(duì)并與所述基座接觸；所述導(dǎo)軌本體上開(kāi)設(shè)有貫穿所述第一表面和第四表面的沉頭孔，所述螺栓通過(guò)所述沉頭孔將所述導(dǎo)軌本體固定在基座上；所述螺栓與所述沉頭孔之間形成無(wú)孔隙連接。

可選地，所述沉頭孔與所述螺栓的沉頭之間設(shè)置有應(yīng)力環(huán)，所述應(yīng)力環(huán)充滿所述沉頭孔與所述螺栓的沉頭之間的孔隙。

可選地，所述沉頭孔與所述螺栓的沉頭之間過(guò)盈配合以形成無(wú)孔隙連接。

可選地，所述沉頭孔與所述螺栓之間填充有釬料以形成無(wú)孔隙連接。