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CN105058074A - 螺杆传动支撑装置 - Google Patents

螺杆传动支撑装置 Download PDF

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CN105058074A
CN105058074A CN201510437875.2A CN201510437875A CN105058074A CN 105058074 A CN105058074 A CN 105058074A CN 201510437875 A CN201510437875 A CN 201510437875A CN 105058074 A CN105058074 A CN 105058074A
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洪子涵
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
    • B23Q5/408—Nut bearings therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

一种螺杆传动支撑装置，包含一动力单元、一螺杆、一螺帽座及一液压单元，其中，该动力单元固设于一机床，该动力单元驱动该螺杆往复旋转，该螺帽座与一载台相接，该载台设于该机床顶缘，该螺杆螺穿该螺帽座，据使该载台往复位移；该载台与该机床之间形成数个静液压室分别与该机床的两侧邻近，该液压单元向各该静液压室分配输送液压油，据此变化各该静液压室内部液压油的静压力；藉由该液压单元变化各该静液压室内部液压油支持该载台的相对作用力，调节该载台的姿态，维系加工设备执行加工作业的精密度。

Description

螺杆传动支撑装置
技术领域
本发明涉及加工设备的载台，进一步而言，尤指一种螺杆传动支撑装置，所述的载台用于承载加工机具或被加工物。
背景技术
习知一种加工设备具有一机床及一载台，载台活设于机床顶缘，且载台底缘的两侧分别搭靠于机床，载台用于承载各式加工机具或定位被加工物的夹具，载台藉由一位移装置驱动线性往复位移，据此遂行加工作业。
驱动载台线性位移的习知位移装置，主要包含一伺服马达、一螺杆及一螺帽座，其中，伺服马达固定于机床，螺杆一端与伺服马达轴接，另一端与机床枢接，螺帽座与载台相接，且螺杆的中段螺穿螺帽座，据此，伺服马达驱动螺杆往复旋转时，螺帽座带动载台沿着平行于螺杆的长轴方向往复位移。
载台受到机床的支撑，机床与载台相对接触的表面涂布油性润滑剂形成油膜，载台往复位移时，藉由油膜的润滑作用，降低载台与机床的相对摩擦。
再者，螺杆、载台及载台所承载对象的重量，对螺杆形成垂直于螺杆长轴的重力，此重力藉由螺帽座作用于螺杆，容易使得螺杆于两端之间的区段向下弯曲变形，随着螺杆的旋转，螺杆的变形方向不断改变，螺杆容易由于材料疲劳而断裂，影响螺杆的使用寿命，而螺杆的轴向长度与载台的最大位移行程正向相关，载台的最大位移行程越长，螺杆的轴向长度随之增长，当螺杆的轴向长度越长时，前述重力造成螺杆材料疲劳的影响越明显，螺杆的使用寿命越低。
由此可见，上述习用物品仍有诸多缺失，实非一良善之设计者，而亟待加以改良。
本案发明人鉴于上述习用载台位移装置所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件载台位移装置。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种螺杆传动支撑装置，藉由支持构造对螺杆形成支持，降低螺杆由于重力作用的弯曲变形量，提高螺杆的使用寿命。
本发明系一种螺杆传动支撑装置，包含一动力单元、一螺杆、一螺帽座及一支持构造，其中，该动力单元固设于一机床，该螺杆一端与该动力单元轴接，另一端与该机床枢接，据使该动力单元驱动该螺杆往复旋转，该螺帽座与一载台相接，该载台设于该机床顶缘，该螺杆螺穿该螺帽座，据使该载台往复位移；
该支持构造包含一轨条、二托块及二连杆，其中，该轨条固设于该机床并与该螺杆平行，该螺帽座靠设于该轨条顶缘，各该托块分别枢设于该轨条顶缘，各该连杆分别设于各该托块两侧，且各该连杆两端分别与各该托块相接，该螺帽座位于各该托块之间，该螺杆靠设于各该托块顶缘。
如前所述的螺杆传动支撑装置，其中，各该托块顶缘分别凹陷一托槽，该螺杆枢靠于该托槽。
如前所述的螺杆传动支撑装置，其中，各该托块分别于两端凸设二缓冲块。
如前所述的螺杆传动支撑装置，其中，该轨条顶缘间隔枢嵌数个滚子。
该支持构造对该螺杆形成多点支撑，降低该螺杆由于重力作用的变形，提高该螺杆的使用寿命。
附图说明
图1系本发明设置于加工设备的机床及载台的立体示意图。
图2系本发明设置于加工设备的机床及载台的立体分解示意图。
图3系本发明设置于加工设备的机床及载台的前视图。
图4系本发明之螺杆及支持构造的立体示意图。
图5系本发明的右侧视图。
图6系本发明于支持构造一端的部份放大立体图。
图7系本发明于支持构造另一端的部份放大立体图。
具体实施方式
如图1及图2所示，本发明的螺杆传动支撑装置，包含一动力单元10、一螺杆20、一螺帽座30及一液压单元50，其中，该动力单元10用于驱动该螺杆20往复旋转，该动力单元10主要由一马达12轴接一减速机14所构成，该马达12驱动该减速机14运转，该马达10系伺服马达，该动力单元10固设于加工设备的一机床80，该螺杆20一端与该减速机14轴接，另一端藉由一轴承座21与该机床80枢接，据使该动力单元10驱动该螺杆20往复旋转，该螺帽座30与加工设备的一载台90相接，该载台90设于该机床80顶缘，该螺杆20螺穿该螺帽座30，据此，该动力单元10驱动该螺杆20往复旋转时，该螺杆20与该螺帽座30的相对旋转，使得该载台90沿着平行于该螺杆20的长轴的方向往复位移。
如图1与图3所示，二导引构造40分别设于该机床80的两侧，各该导引构造40分别包含一滑轨42、二持座44及二滑块46，其中，该滑轨42与该载台90相接，各该持座44分别与该机床80相接，各该滑块46分别设于各该持座44，该滑轨42枢穿各该滑块46，该载台90往复位移时，该滑轨42与各该滑块46相对滑移，藉此导引该载台90的位移方向。
如图2所示，该液压单元50包含一集油槽51、一泵浦52、一分配器53及数个液静压室54，其中，该集油槽51用于储存液压油，该集油槽51及该分配器53分别与该泵浦52连通，该泵浦52用于将该集油槽51集存的液压油向该分配器53泵送，各该静液压室54分别形成于该载台90底缘与该机床80顶缘之间的两侧。
各该静液压室54分别与一第一管道55连通，各该第一管道55分别藉由一输油管552与该分配器53连通，据使该分配器53向各该静液压室54分配输送液压油，藉此变化各该液静压室54内部液压油的静压力，进而分别微幅调节该载台90两侧的升降，改变该载台90的姿态，该机床80邻向该载台90的顶缘两侧分别凹陷形成各该静液压室54，各该第一管道55系形成于该机床80内部，如图4及图7所示，该液压单元50进一步包含数个回油槽56，各该回油槽56分别形成于该载台90底缘与该机床80顶缘之间，该机床80邻向该载台90的顶缘两侧分别凹陷形成各该回油槽56，各该回油槽56分别藉由一第二管道与该集油槽51连通，各该第二管道系形成于该机床80内部，各该回油槽56分别用于集收各该静液压室54溢流的液压油，各该第二管道分别用于引导液压油流向该集油槽51，该集油槽51、该泵浦52及该分配器53分别系液压控制领域人士熟习的既有液压组件，恕不详述该集油槽51、该泵浦52及该分配器53的具体构成。
如图4至图7所示，本发明螺杆传动支撑装置的，包含一动力单元10、一螺杆20、一螺帽座30及一支持构造60所构成。
该支持构造60包含一轨条62、二托块64及二连杆66，其中，该轨条62固设于该机床80并位于该螺杆20的底缘，且该轨条62与该螺杆20平行，该轨条62顶缘间隔枢嵌数个滚子622，该螺帽座30靠设于该轨条62顶缘，藉该轨条62对该螺帽座20提供支持，各该托块64分别枢设于该轨条62顶缘，且该轨条62顶缘部份枢嵌于各该托块64，据使各该托块64于该轨条62顶缘滑移，各该连杆66分别设于各该托块64两侧，且各该连杆66两端分别与各该托块64相接，该螺帽座30位于各该托块64之间，各该托块64分别于两端凸设二缓冲块68，该缓冲块68系缓冲材料构成，所述的缓冲材料可选用橡胶或其他具有吸震及缓冲作用的材料。
各该托块64顶缘分别凹陷形成一托槽642，该螺杆20靠设于各该托块64顶缘，并枢靠于该托槽642，据此，该轨条62对该螺帽座30提供支持，且各该托块64对该螺杆20在重力方向上形成多点支持，降低该螺帽座30、该载台90、该载台所承载物品的重力及该螺杆20自身重量，对于该螺杆20造成在重力方向上产生变形的变形量，进而降低该螺杆20在材料疲劳方面的影响，提高该螺杆20的使用寿命，且该螺杆20的长度越长，该支持构造60降低该螺杆20由于重力而变形的效果越显著。
该滚子622可选择为滚珠或滚柱，该螺帽座30靠设于该滚子622的顶缘，该螺帽座30位移时，藉由该滚子622降低该螺帽座30与该轨条62间的相对磨擦力。
该螺帽座30于该螺杆20两端之间往复位移时，随着该螺帽座30位移方向的不同，分别碰触各该托块64，藉由该缓冲块68减缓该螺帽座30对该托块64的相对冲击，且该螺帽座30推移着各该螺帽座60及各该连杆66位移，当该托块64碰触该机床80时，藉由该缓冲块68减缓该螺帽座30对该托块64的相对冲击，此时，各该托块64及各该连杆66受到该机床80的止挡而停止位移，据此，随着该螺帽座30的位移，该螺帽座30、该载台90、该载台90所承载物品的重力作用于该螺杆20的施力点随之改变，而该支持构造60能够配合所述重力施力点的改变，保持对该螺帽座30及该载台90的有效支持。
综上所述，本案不但在空间型态上确属创新，并能较惯用物品增进上述多项功效，应已充分符合新颖性及创造性之法定发明专利要件，爰依法提出申请，恳请贵局核准本件发明专利申请案，以励创作，至感德便。
主要组件符号说明
10动力单元
12马达
14减速机
20螺杆
21轴承座
30螺帽座
40导引构造
42滑轨
44持座
46滑块
50液压单元
51集油槽
52泵浦
53分配器
54液静压室
55第一管道
552输油管
56回油槽
80机床
90载台

Claims (4)

1.螺杆传动支撑装置，包含：
一动力单元，系固设于一机床；
一螺杆，其一端与该动力单元轴接，另一端与该机床枢接，据使该动力单元驱动该螺杆往复旋转；
一螺帽座，系与一载台相接，该载台设于该机床顶缘，该螺杆螺穿该螺帽座，据使该载台往复位移；
一支持构造，包含一轨条、二托块及二连杆，其中，该轨条固设于该机床并与该螺杆平行，该螺帽座靠设于该轨条顶缘，各该托块分别枢设于该轨条顶缘，各该连杆分别设于各该托块两侧，且各该连杆两端分别与各该托块相接，该螺帽座位于各该托块之间，该螺杆靠设于各该托块顶缘。
2.如权利要求第1项所述的螺杆传动支撑装置，其中该托块顶缘分别凹陷一托槽，该螺杆枢靠于该托槽。
3.如权利要求第1项所述的螺杆传动支撑装置，其中该托块分别于两端凸设二缓冲块。
4.如权利要求第1项所述的螺杆传动支撑装置，其中该轨条顶缘间隔枢嵌数个滚子。
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