CN111673483A - 一种导轨内嵌式的直线传动部件和电动滑台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导轨内嵌式的直线传动部件和电动滑台，该导轨内嵌式的直线传动部件包括底座，所述底座内安装有滑座，所述底座的两侧内壁上和滑座的两侧均开设有槽口，该电动滑台，包括任一项所述的直线传动部件。本发明电动滑台结构上大幅缩小了体积，同等负载能力下，更为节省安装空间。由于钢球滚动沟槽采用一体研磨加工，提高了直线导轨的直线度和行走平行度，外部注油和内部储油装置，让电动滑台具有长时间免润滑的功能，提高了电动滑台的使用寿命，通过全密封的封装结构，防止内部油脂溢出同时阻止了外部异物进入丝杆和导轨等运动部件，也可以用于具有防尘等级的无尘环境使用。
Description
技术领域
本发明涉及精密直线传动技术领域，尤其涉及一种导轨内嵌式的直线传动部件和电动滑台。
背景技术
电动滑台是通过伺服或步进电机进行驱动的直线执行机构。模块化的电动滑台成为自动化应用中必不可少的运动执行单元。电动滑台的常用别称为直线模组、电动执行器、直线运动单元、伺服滑台、电缸等。
现有技术中，电动滑台的导向部分一般采用标准型的直线导轨拼装到底座上，再通过滚珠丝杠，轴承座，伺服电机组合而成。通过控制电机的转动来实现电动滑台滑座的定位。缺点是集成度低，装配零件多，外形尺寸偏大，累计误差大等。在很多高精密和高集成度的设备中应用受到限制。
因此，如何实现电动滑台的小型化，一体化，并提高电动滑台的精度一直是自动化应用中的面临的问题。
发明内容
基于背景技术存在的现有电动滑台本体笨重，集成度不高，外形尺寸大，精度误差大的技术问题，本发明提出了一种导轨内嵌式的直线传动部件和电动滑台。
本发明提出的一种导轨内嵌式的直线传动部件，包括底座，所述底座内安装有滑座，所述底座的两侧内壁上和滑座的两侧均开设有槽口，两个槽口内分别嵌入安装有底座内嵌导轨和滑座内嵌导轨，所述底座内嵌导轨上和滑座内嵌导轨均开设有第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽，所述第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽之间安装有钢球，所述滑座的两端上均滚动安装有返向器，钢球与返向器相适配。
优选的，所述底座采用铝型材制成，且底座的截面形状为U字形结构。
优选的，所述底座内嵌导轨和滑座内嵌导轨均为耐磨高硬度钢材。
优选的，所述底座顶部安装有滑座护罩，滑座护罩上安装有防尘钢带，防尘钢带上安装有吸附磁条，滑座的两端钢带安装有磁铁块，且磁铁块与吸附磁条相适配。
优选的，所述滑座上安装有滚珠丝杠螺母，且滚珠丝杠螺母为无法兰螺母结构，并采用销钉安装在滑座上，滚珠丝杠螺母内螺纹安装有滚珠丝杠。
优选的，所述滑座上开设有注油入口，滚珠丝杠上套接有位于滑座内的储油环，储油环采用具有吸油功能的纤维材质构成，滚珠丝杆螺母的一侧安装有挡片，滑座上设有注油通路，且注油通路分别与储油环和注油入口相连通。
优选的，所述滚珠丝杠的一端延伸至底座外，且转动安装有端盖，端盖固定安装在底座上，滚珠丝杠的另一端延伸至底座外，且固定安装有联轴器，联轴器远离滚珠丝杠的一端固定安装有伺服电机的输出轴。
优选的，所述联轴器上活动套接有固定座，固定座上固定套接有联轴器套，且固定座的一侧固定安装有轴承座，轴承座固定安装在底座上，伺服电机固定安装在固定座上。
优选的，所述底座的两侧均固定安装有侧盖，侧盖上固定安装有光电传感器，轴承座，联轴器，伺服电机，侧盖，防尘钢带，磁铁块构成一个电动滑台。
一种电动滑台，包括上述任一项所述的直线传动部件。
本发明中，所述一种导轨内嵌式的直线传动部件和电动滑台，与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本申请所述的电动滑台结构上大幅缩小了体积，同等负载能力下，更为节省安装空间。由于钢球滚动沟槽采用一体研磨加工，提高了直线导轨的直线度和行走平行度。外部注油和内部储油装置，让电动滑台具有长时间免润滑的功能，提高了电动滑台的使用寿命。通过全密封的封装结构，防止内部油脂溢出同时阻止了外部异物进入丝杆和导轨等运动部件，也可以用于具有防尘等级的无尘环境使用。
附图说明
图1为内嵌型导轨结构的截面图；
图2为两点接触的哥德式导轨沟槽结构示意图；
图3为内嵌轨道钢球运动轨迹图；
图4为注油通路和储油结构图；
图5为导轨内嵌式电动滑台外形结构图；
图6为导轨内嵌式电动滑台爆炸结构图。
图中：1-底座、2-滑座、3-底座内嵌导轨、4-滑座内嵌导轨、5- 钢珠、6-回流孔、7-返向器、8-滚珠丝杠螺母、9-端盖、10-侧盖、11- 轴承座、12-联轴器罩、13-伺服电机、14-防尘钢带、15-光电传感器、 16-固定座、17-磁铁块、18-滚珠丝杠、19-滑座护罩、20-联轴器、21- 储油环、22-挡片、23-注油入口、24-注油通路、25-销钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-5，一种导轨内嵌式的直线传动部件，包括底座1，底座1内安装有滑座2，底座1的两侧内壁上和滑座2的两侧均开设有槽口，两个槽口内分别嵌入安装有底座内嵌导轨3和滑座内嵌导轨4，底座内嵌导轨3上和滑座内嵌导轨4均开设有第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽，第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽之间安装有钢球，形成两个循环滚动系统，第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽的尺寸，与指定的钢球形成哥德式两点接触结构，滑座2的两端上均滚动安装有返向器7，钢球与返向器7相适配，返向器7通过注塑工艺加工出导轨返向器。
本发明中，底座1采用铝型材制成，且底座1的截面形状为U字形结构，底座1通过金属挤出工艺获取所需截面形状的铝型材底座。
本发明中，底座内嵌导轨3和滑座内嵌导轨4均为耐磨高硬度钢材，底座内嵌导轨3和滑座内嵌导轨4通过冷拉工艺获取所需截面形状的导轨毛坯条，并通过热处理使导轨条的硬度到HRC57-62，热处理后的导轨变形量和扭拧度因小于0.2mm/m。
本发明中，底座1顶部安装有滑座护罩19，滑座护罩19上安装有防尘钢带14，防尘钢带14上安装有吸附磁条，滑座2的两端钢带安装有磁铁块17，且磁铁块17与吸附磁条相适配。
本发明中，滑座2上安装有滚珠丝杠螺母8，且滚珠丝杠螺母8 为无法兰螺母结构，并采用销钉25安装在滑座2上，滚珠丝杠螺母 8内螺纹安装有滚珠丝杠18。
本发明中，滑座2上开设有注油入口23，滚珠丝杠18上套接有位于滑座2内的储油环21，储油环21采用具有吸油功能的纤维材质构成，滚珠丝杆螺母8的一侧安装有挡片22，滑座2上设有注油通路24，且注油通路24分别与储油环21和注油入口23相连通，通过外部注油孔，将油脂输送到储油环，滚珠丝杠和直线导轨进油口。
本发明中，滚珠丝杠18的一端延伸至底座1外，且转动安装有端盖9，端盖9固定安装在底座1上，滚珠丝杠18的另一端延伸至底座1外，且固定安装有联轴器20，联轴器20远离滚珠丝杠18的一端固定安装有伺服电机13的输出轴。
本发明中，联轴器20上活动套接有固定座16，固定座16上固定套接有联轴器套12，，且固定座16的一侧固定安装有轴承座11，轴承座11固定安装在底座1上，伺服电机13固定安装在固定座16 上。
本发明中，底座1的两侧均固定安装有侧盖10，侧盖10上固定安装有光电传感器15，轴承座11，联轴器20，伺服电机13，侧盖 10，防尘钢带14，磁铁块17构成一个电动滑台。
实施例二
参照图1-5，一种导轨内嵌式的直线传动部件，包括底座1，底座1内安装有滑座2，底座1的两侧内壁上和滑座2的两侧均开设有槽口，槽口为C型结构的方槽，两个槽口内分别嵌入安装有底座内嵌导轨3和滑座内嵌导轨4，底座内嵌导轨3上和滑座内嵌导轨4均开设有第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽，第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽通过粗磨、精磨、超精磨工艺获取，并使其光洁度达到Ra0.8μm以上，且采用2列哥德式沟槽结构，钢球在滚动沟槽中，分别于底座沟槽和滑座沟槽均为2点接触，接触点四项分别为 45度角接触，能承受各向的受力，第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽之间安装有钢球，滑座2的两端上均滚动安装有返向器7，钢球与返向器7相适配，安装在滑座2两端的返向器7具有高耐磨性，滑座2上设计有钢球回流孔，返向器7上设计有钢球反向滚道，返向器滚道与滑座2的钢球滚动沟槽顺滑接驳，可顺畅将钢球导入滑座2 的钢球回流孔，钢球在两端返向器7中形成一个循环系统，钢球返向器7的作用在于：底座1第一钢球滚动沟槽和滑座2第二钢球滚动沟槽之间填充有高硬度、高耐磨性的精密钢球，当滑座2和底座1发生相对移动时，钢球同步滚动，在滑座2的前端，钢球进入返向器7后，顺着返向器7的钢球通道进入滑座2的回流孔，钢球经过回流孔从另一端的返向器7再次进入钢球滚动沟槽面，从而实现周而复始的循环运动。
本发明中，底座1采用铝型材制成，且底座1的截面形状为U字形结构。
本发明中，底座内嵌导轨3和滑座内嵌导轨4均为耐磨高硬度钢材。
本发明中，底座1顶部安装有滑座护罩19，滑座护罩19上安装有防尘钢带14，防尘钢带14上安装有吸附磁条，滑座2的两端钢带安装有磁铁块17，且磁铁块17与吸附磁条相适配。
本发明中，滑座2上安装有滚珠丝杠螺母8，且滚珠丝杠螺母8 为无法兰螺母结构，并采用销钉25安装在滑座2上，滚珠丝杠螺母 8内螺纹安装有滚珠丝杠18。
本发明中，滑座2上开设有注油入口23，滚珠丝杠18上套接有位于滑座2内的储油环21，储油环21采用具有吸油功能的纤维材质构成，滚珠丝杆螺母8的一侧安装有挡片22，滑座2上设有注油通路24，且注油通路24分别与储油环21和注油入口23相连通。
本发明中，滚珠丝杠18的一端延伸至底座1外，且转动安装有端盖9，端盖9固定安装在底座1上，滚珠丝杠18的另一端延伸至底座1外，且固定安装有联轴器20，联轴器20远离滚珠丝杠18的一端固定安装有伺服电机13的输出轴。
本发明中，联轴器20上活动套接有固定座16，固定座16上固定套接有联轴器套12，且固定座16的一侧固定安装有轴承座11，轴承座11固定安装在底座1上，伺服电机13固定安装在固定座16 上。
本发明中，底座1的两侧均固定安装有侧盖10，侧盖10上固定安装有光电传感器15，轴承座11，联轴器20，伺服电机13，侧盖 10，防尘钢带14，磁铁块17构成一个电动滑台，侧盖10为防止油脂在高速运动时将油脂溅出同时防止外部异物进入滚动部件。
一种电动滑台，包括上述任一项所述的直线传动部件。
本发明：钢球滚动沟槽通过粗磨、精磨、超精磨工艺获取，并使其光洁度达到Ra0.8μm以上。参照图2所示，钢球滚珠沟槽采用2 列哥德式沟槽结构，钢球在滚动沟槽中，分别于底座沟槽和滑座沟槽均为2点接触，接触点四项分别为45度角接触，能承受各向的受力。参照图3所示，在本体底座1和滑座2的两条钢球滚动沟槽中装入一定数量的高硬度钢球5，滑座2的两端安装钢球返向器7，滑座2和本体底座1进行相对移动时，钢球5同步滚动，钢球5进入返向器7 的接驳口，通过钢球导向槽进入到滑座3的回流孔6，钢球5在滑座 3的另一端进入另一侧的返向器，经过返向器又进入钢球滚动沟槽，行程一个运动循坏。如图3所示，当滑座向右移动时，A列钢球按逆时针方向滚动，B列钢球按顺时针滚动。钢球从A1或B1点进入滚动沟槽，由卸载状态，进入加载状态，在A2或B2点，由加载状态，进入卸载状态。钢球在A1～A2段或B1～B2受到底座内嵌导轨沟槽面和滑座沟槽面的挤压力。从上述运动过程可以看出，钢球滚动沟槽面。
Claims (10)
1.一种导轨内嵌式的直线传动部件，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)内安装有滑座(2)，所述底座(1)的两侧内壁上和滑座(2)的两侧均开设有槽口，两个槽口内分别嵌入安装有底座内嵌导轨(3)和滑座内嵌导轨(4)，所述底座内嵌导轨(3)上和滑座内嵌导轨(4)均开设有第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽，所述第一钢球滚动沟槽和第二钢球滚动沟槽之间安装有钢球，所述滑座(2)的两端上均滚动安装有返向器(7)，钢球与返向器(7)相适配。
2.根据权利要求1所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述底座(1)采用铝型材制成，且底座(1)的截面形状为U字形结构。
3.根据权利要求1所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述底座内嵌导轨(3)和滑座内嵌导轨(4)均为耐磨高硬度钢材。
4.根据权利要求1所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述底座(1)顶部安装有滑座护罩(19)，滑座护罩(19)上安装有防尘钢带(14)，防尘钢带(14)上安装有吸附磁条，滑座(2)的两端钢带安装有磁铁块(17)，且磁铁块(17)与吸附磁条相适配。
5.根据权利要求1所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述滑座(2)上安装有滚珠丝杠螺母(8)，且滚珠丝杠螺母(8)为无法兰螺母结构，并采用销钉(25)安装在滑座(2)上，滚珠丝杠螺母(8)内螺纹安装有滚珠丝杠(18)。
6.根据权利要求1所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述滑座(2)上开设有注油入口(23)，滚珠丝杠(18)上套接有位于滑座(2)内的储油环(21)，储油环(21)采用具有吸油功能的纤维材质构成，滚珠丝杆螺母(8)的一侧安装有挡片(22)，滑座(2)上设有注油通路(24)，且注油通路(24)分别与储油环(21)和注油入口(23)相连通。
7.根据权利要求5所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述滚珠丝杠(18)的一端延伸至底座(1)外，且转动安装有端盖(9)，端盖(9)固定安装在底座(1)上，滚珠丝杠(18)的另一端延伸至底座(1)外，且固定安装有联轴器(20)，联轴器(20)远离滚珠丝杠(18)的一端固定安装有伺服电机(13)的输出轴。
8.根据权利要求1所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述联轴器(20)上活动套接有固定座(16)，固定座(16)上固定套接有联轴器套(12)，且固定座(16)的一侧固定安装有轴承座(11)，轴承座(11)固定安装在底座(1)上，伺服电机(13)固定安装在固定座(16)上。
9.根据权利要求1所述的一种导轨内嵌式的直线传动部件，其特征在于，所述底座(1)的两侧均固定安装有侧盖(10)，侧盖(10)上固定安装有光电传感器(15)，轴承座(11)，联轴器(20)，伺服电机(13)，侧盖(10)，防尘钢带(14)，磁铁块(17)构成一个电动滑台。
10.根据权利要求1所述的一种电动滑台，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的直线传动部件。
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