CN206092851U - 一种高精度的直线模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种驱动机构，具体涉及一种高精度的直线模组，包括组装为一体的丝杆、滑块和基座，所述基座与滑块的接触面为平面结构的滑动面，在基座的两端分别连有端盖和用于驱动丝杆转动的驱动装置，且在该模组上还设有限制滑块滑动位置的限位装置。该模组将各个部件组装为一体，保证装配精度和性能，并且将基座与滑块的接触面设置为平面结构的滑动面，提高滑块运行的稳定性，保证滑块运行精度；在模组上设置的限位装置能保证滑块运行的安全。

Description

一种高精度的直线模组

技术领域

本实用新型涉及一种驱动机构，特别是一种高精度的直线模组。

背景技术

直线模组有几种叫法，是继直线导轨、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元。可以通过各个单元的组合实现负载的直线、曲线运动，使轻负载的自动化更加灵活、定位更加精准。

随着科技的发展和进步，我国科技人员对直线模组的研究和开发逐渐增多，为热衷于设备研发和制造的工程师带来了更多的机会。直线模组当前已普遍运用于测量、激光焊接、激光切割、涂胶机、喷涂机、打孔机、点胶机、小型数控机床、雕铣机、样本绘图机、裁床、移载机、分类机、试验机及适用教育等场所。就当前广泛使用的直线模组可分为2类型：同步带型和丝杆型，其中丝杆型直线模组适用于精度要求较高的场合，保证直线运动的精准性。

丝杆型直线模组的部件主要包括丝杆、滑块、导轨和驱动电机等，目前的状况是需要客户自己分别采购丝杆、导轨和相关装配件，随后自己进行装配，这就带来装配耗费时间较多，且难以保证丝杆和导轨的平行度；且现有的模组中滑块与直线导轨的接触面为圆面，使得滑块运行精度难以保证的问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有丝杆直线模组多是使用者自己采购相关零部件，然后自己装配后使用，造成装配耗时较多、且难以保证装配精度，并且现有模组的滑动接触面为圆面形，难以保证滑块运行精度的技术问题，提供一种高精度的直线模组，该模组将各个部件组装为一体，保证装配精度和性能，并且将基座与滑块的接触面设置为平面结构的滑动面，提高滑块运行的稳定性，保证滑块运行精度；在模组上设置的限位装置能保证滑块的运行安全。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高精度的直线模组，包括组装为一体的丝杆、滑块和基座，所述基座与滑块的接触面为平面结构的滑动面，在基座的两端分别连有端盖和用于驱动丝杆转动的驱动装置，且在该模组上还设有限制滑块滑动位置的限位装置。

该模组将各个部件组装为一体，保证装配精度和性能，减少使用者自己装配的时间；该模组将基座与滑块的接触面设置为平面结构的滑动面，将现有的圆面接触模式改为平面接触，提高滑块运行的稳定性，保证滑块运行精度；在模组上设置的限位装置更能保证滑块的运行安全，防止滑块与丝杆端部的驱动装置或端盖相撞，避免造成设备损坏，提高装置使用寿命、节约成本。

作为本实用新型的优选方案，所述基座上安装有板状结构的直线导轨，所述直线导轨包括用于滑块滑动的滑动面，在直线导轨的侧面还设有侧滑槽。

作为本实用新型的优选方案，所述滑块下方连有与直线导轨相配合的滑座，在滑座的滑动配合面上延伸有与侧滑槽相配合的滑动凸条。

在基座上设置直线导轨、在滑块下方对应设置滑座，这样在滑块滑动过程中实际接触的是滑座和直线导轨，减少滑块和基座的损坏，也便于加工，更好地控制滑动面的加工精度，进而保证滑块的运行精确性；另外，在直线导轨侧面设置的侧滑槽、以及滑座上对应设置的滑动凸条，等于增加滑座与直线导轨的接触面积，增加滑块在滑动过程中的稳定性，进而保证直线模组的运行稳定性和运行精度。

作为本实用新型的优选方案，所述侧滑槽对称设置在直线导轨的两侧面，对应地在滑座上设有对称布置的一对滑动凸条，使滑座的下底面形成倒U形结构。在直线导轨的两侧面对称设置侧滑槽，对应在滑座上设置成对的滑动凸条，当滑座与直线导轨接触时，滑座分别与直线导轨的滑动面、以及侧滑槽接触，形成三面接触的滑动形式，进一步提高滑块滑动的稳定性，保证滑块运行精度，即直线模组的运行稳定性和精度。

作为本实用新型的优选方案，所述滑块的底面上设置有安装滑座的凹槽，所述凹槽与滑座形状相适应，所述凹槽为U形槽。在滑块底面上设安装滑座的凹槽，便于滑座的安装，在滑座带动滑块运动时，利用凹槽侧面对滑块施力，不单靠滑块和滑座的连接件带动滑块运动，提高使用寿命。

作为本实用新型的优选方案，所述基座为型材，在基座上与直线导轨对应设有相互平行的两条滑道，两条滑道之间的距离与直线导轨的尺寸相适应， 每个滑道的槽宽与滑座相适应。

作为本实用新型的优选方案，所述滑块上设有丝杆安装孔，所述丝杆安装孔为台阶孔，即第一台阶孔和第二台阶孔，所述第一台阶孔的直径大于第二台阶孔的直径，所述第一台阶孔延伸至滑块本体的端面，即法兰安装端面，所述法兰安装端面上设置有用于安装丝杆法兰的法兰连接孔。在滑块上设置的丝杆安装孔为台阶孔，便于安装丝杆法兰，即将法兰与丝杆的接触端面延伸进入第一台阶孔内，增加法兰与丝杆螺母的接触面，增加滑块的使用寿命；达到比较好的滑动效果，丝杆与导轨的平行度好，增加滑块的使用寿命。

作为本实用新型的优选方案，所述驱动装置为电机，所述电机与基座相连。

作为本实用新型的优选方案，所述限位装置为限位开关。所述限位开关与电机的控制开关相连，当滑块位置达到限位开关位置时，强制断电，保护滑块，以免滑块与电机或端盖相撞。

作为本实用新型的优选方案，在靠近电机的丝杆上配设有弹性联轴器。增设缓冲作用的弹性联轴器，起到减振和提高轴系动态性能的作用，减小丝杆的回程间隙，保证直线模组的运行精度。

作为本实用新型的优选方案，在直线导轨上还连有用于支撑丝杆的支撑板，所述支撑板上与丝杆对应设有丝杆支撑孔，并在丝杆支撑孔内设有限制轴承轴向运动的限位部。该支撑板对丝杆进行支撑，增加丝杆的稳定支撑点，增加整个直线模组可适应的推力范围；并丝杆安装孔内增设限制轴承轴向运动的限位部，减小或消除丝杆的回程间隙，保证直线模组的运行精准性。

作为本实用新型的优选方案，所述端盖上与丝杆对应设有端盖支撑孔，所述端盖支撑孔为台阶孔，其中大径孔延伸至靠近滑块的端盖端面上，所述小径孔的直径小于丝杆轴承的直径。该丝杆端盖通过将丝杆安装孔设置为台阶孔，且靠近滑块的端盖端面侧的孔径更大，即用于安装丝杆轴承的大径孔，而将小径孔的直径设为比丝杆轴承的直径小，在丝杆、丝杆轴承和该丝杆端盖组合后，在丝杆转动带动滑块运动、或者当直线模组设置在竖直方向、倾斜方向时，通过丝杆轴承负载，且能通过小径孔限制轴承的位置，防止轴承掉落。

作为本实用新型的优选方案，所述端盖上还设有用于与直线导轨连接的基座连接孔，所述基座连接孔位于端盖支撑孔下方。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、该模组将各个部件组装为一体，保证装配精度和性能，减少使用者自己装配的时间；该模组将基座与滑块的接触面设置为平面结构的滑动面，将现有的圆面接触模式改为平面接触，提高滑块运行的稳定性，保证滑块运行精度；在模组上设置的限位装置更能保证滑块的运行安全，防止滑块与丝杆端部的驱动装置或端盖相撞，避免造成设备损坏，提高装置使用寿命、节约成本；

2、在基座上设置直线导轨、在滑块下方对应设置滑座，这样在滑块滑动过程中实际接触的是滑座和直线导轨，减少滑块和基座的损坏，也便于加工，更好地控制滑动面的加工精度，进而保证滑块的运行精确性；另外，在直线导轨侧面设置的侧滑槽、以及滑座上对应设置的滑动凸条，等于增加滑座与直线导轨的接触面积，增加滑块在滑动过程中的稳定性，进而保证直线模组的运行稳定性和运行精度；

3、在直线导轨的两侧面对称设置侧滑槽，对应在滑座上设置成对的滑动凸条，当滑座与直线导轨接触时，滑座分别与直线导轨的滑动面、以及侧滑槽接触，形成三面接触的滑动形式，进一步提高滑块滑动的稳定性，保证滑块运行精度，即直线模组的运行稳定性和精度；

4、所述限位开关与电机的控制开关相连，当滑块位置达到限位开关位置时，强制断电，保护滑块，以免滑块与电机或端盖相撞；

5、增设缓冲作用的弹性联轴器，起到减振和提高轴系动态性能的作用，减小丝杆的回程间隙，保证直线模组的运行精度；

6、丝杆的端盖通过将丝杆安装孔设置为台阶孔，且靠近滑块的端盖端面侧的孔径更大，即用于安装丝杆轴承的大径孔，而将小径孔的直径设为比丝杆轴承的直径小，在丝杆、丝杆轴承和该丝杆端盖组合后，在丝杆转动带动滑块运动、或者当直线模组设置在竖直方向、倾斜方向时，通过丝杆轴承负载，且能通过小径孔限制轴承的位置，防止轴承掉落。

附图说明

图1是本实用新型高精度的直线模组的结构示意图。

图2为图1中滑块的结构示意图。

图3图2的主视剖视图。

图4为图3的仰视图。

图5为图1中基座的结构示意图。

图6为图1中端盖的结构示意图。

图7为图6的A-A向剖视图。

图8为图1中滑座的结构示意图。

图9为图1中直线导轨的结构示意图。

图10为图9的主视图。

图11为图10的左视图。

图中标记：1-端盖，101-端盖支撑孔，102-基座连接孔，2-丝杆，3-滑块，301-组合安装孔，302-法兰连接孔，303-丝杆安装孔，304-U形槽，4-支撑板，5-弹性联轴器，6-电机，7-限位开关，8-基座，9-滑座，901-滑动凸条，902-滑座连接孔，10-直线导轨，1011-侧滑槽，1012-导轨安装孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至图11所示，本实施例的高精度的直线模组，包括组装为一体的丝杆2、滑块3和基座8，所述基座8与滑块3的接触面为平面结构的滑动面，在基座8的两端分别连有端盖1和用于驱动丝杆转动的驱动装置，且在该模组上还设有限制滑块3滑动位置的限位装置。

具体地，实现基座8与滑块9之间的平面结构的滑动面的结构设置如下：在基座8上安装有板状结构的直线导轨10，所述直线导轨10包括用于滑块滑动的滑动面，在直线导轨10的侧面还设有侧滑槽1011。

而对应地，在滑块3下方连有与直线导轨10相配合的滑座9，在滑座9的滑动配合面上延伸有与侧滑槽1011相配合的滑动凸条901。

在基座上设置直线导轨、在滑块下方对应设置滑座，这样在滑块滑动过程中实际接触的是滑座和直线导轨，减少滑块和基座的损坏，也便于加工，更好地控制滑动面的加工精度，进而保证滑块的运行精确性；在实际使用过程中，通过提高滑动面的平面度等级，能使滑块的滑动精度达到μm级别，比起之前的圆面接触的滑动面滑动精度提高较多，采用圆面接触的滑块精度只能达到mm级别；

另外，在直线导轨侧面设置的侧滑槽、以及滑座上对应设置的滑动凸条，等于增加滑座与直线导轨的接触面积，增加滑块在滑动过程中的稳定性，进而保证直线模组的运行稳定性和运行精度。

更进一步地，如图9至图11所示，本实施例中的侧滑槽1011对称设置在直线导轨10的两侧面，如图8所示，对应地在滑座9上设有对称布置的一对滑动凸条901，使滑座9的下底面形成倒U形结构。在直线导轨的两侧面对称设置侧滑槽，对应在滑座上设置成对的滑动凸条、且成对的滑动凸条形成倒U字形的结构，当滑座与直线导轨接触时，滑座分别与直线导轨的滑动面、以及侧滑槽接触，构成滑座包裹直线导轨的结构，形成三面接触的滑动形式，进一步提高滑块滑动的稳定性，保证滑块运行精度，即直线模组的运行稳定性和精度。

进一步地，如图2至图4所示，所述滑块3的底面上设置有安装滑座9的凹槽，所述凹槽与滑座9形状相适应，所述凹槽为U形槽304。在滑块底面上设安装滑座的凹槽，便于滑座的安装，在滑座带动滑块运动时，利用凹槽侧面对滑块施力，不单靠滑块和滑座的连接件带动滑块运动。

进一步地，如图5所示，所述基座8为型材，在基座8上与直线导轨10对应设有相互平行的两条滑道，两条滑道之间的距离与直线导轨10的尺寸相适应， 每个滑道的槽宽与滑座9相适应。如图9所示，在直线导轨10上设有多个导轨安装孔1012，配合连接件与型材连接，实现直线导轨10与基座8的连接。

进一步地，所述导轨安装孔1012为沉孔，便于隐藏连接件，保证滑动面的平整性。

如图2和图4所示，所述滑块3上设有丝杆安装孔303，所述丝杆安装孔303为台阶孔，即第一台阶孔和第二台阶孔，所述第一台阶孔的直径大于第二台阶孔的直径，所述第一台阶孔延伸至滑块的法兰安装端面，在法兰安装端面上设置有用于安装丝杆法兰的法兰连接孔302。在滑块上设置的丝杆安装孔为台阶孔，便于安装丝杆法兰，即将法兰与丝杆的接触端面延伸进入第一台阶孔内，增加法兰与丝杆螺母的接触面，增加滑块的使用寿命；达到比较好的滑动效果，丝杆与导轨的平行度好，增加滑块的使用寿命。

另外，从图2和图4中可以看到，在滑块3上设有贯穿其本体的组合安装孔301，同时如图8所示，在滑座9上对应设有滑座连接孔902，使用连接件将滑座9和滑块3连接起来。

综上所述，本实施例的直线模组将各个部件组装为一体，保证装配精度和性能，减少使用者自己装配的时间，且避免因装配不当影响模组性能；该模组将基座与滑块的接触面设置为平面结构的滑动面，具体是在基座上设置直线导轨、在滑块下方对应设置滑座，这样在滑块滑动过程中实际接触的是滑座和直线导轨，减少滑块和基座的损坏，也便于加工，更好地控制滑动面的加工精度；

同时，在直线导轨侧面设置的侧滑槽、以及滑座上对应设置的滑动凸条，等于增加滑座与直线导轨的接触面积，构成滑座包裹直线导轨的结构，形成三面接触的滑动形式，进一步提高滑块滑动的稳定性，进而保证直线模组的运行稳定性和运行精度，减少对丝杆的损坏，控制综合使用成本。

实施例2

如图1至图11所示，根据实施例1所述的高精度的直线模组，所述驱动装置为电机6，所述电机6与基座8相连。

进一步地，在靠近电机8的丝杆2上配设有弹性联轴器5。增设缓冲作用的弹性联轴器，起到减振和提高轴系动态性能的作用，减小丝杆的回程间隙，保证直线模组的运行精度。

本实施例中，在基座8上还连有用于支撑丝杆2的支撑板4，所述支撑板4上与丝杆2对应设有丝杆支撑孔，并在丝杆支撑孔内设有限制轴承轴向运动的限位部；如图1所示，所述支撑板4设置在靠近电机6的丝杆上。该支撑板对丝杆进行支撑，增加丝杆的稳定支撑点，增加整个直线模组可适应的推力范围；并丝杆安装孔内增设限制轴承轴向运动的限位部，减小或消除丝杆的回程间隙，保证直线模组的运行精准性。

具体地，如图1所示，所述弹性联轴器5安装在支撑板4和电机6之间的丝杆上。

本实施例中，所述限位装置为限位开关7。如图1所示，在在基座8的两端设有2个限位开关7，所述限位开关与7电机的控制开关相连，当滑块3位置达到限位开关7的位置时，强制断电，保护滑块，以免滑块与支撑板或端盖相撞。

进一步地，如图1、图5和6所示，在端盖1上与丝杆2对应设有端盖支撑孔101，所述端盖支撑孔101为台阶孔，其中大径孔延伸至更靠近滑块3的端盖端面上，所述小径孔的直径小于丝杆轴承的直径。该丝杆端盖通过将丝杆安装孔设置为台阶孔，且靠近滑块的端盖端面侧的孔径更大，即用于安装丝杆轴承的大径孔，而将小径孔的直径设为比丝杆轴承的直径小，在丝杆、丝杆轴承和该丝杆端盖组合后，在丝杆转动带动滑块运动、或者当直线模组设置在竖直方向、倾斜方向时，通过丝杆轴承负载，且能通过小径孔限制轴承的位置，防止轴承掉落。

具体地，所述端盖1上还设有用于与基座8连接的基座连接孔102，所述基座连接孔102位于端盖支撑孔101下方。便于将端盖固定在基座端部，利于对丝杆支撑。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度的直线模组，其特征在于，包括组装为一体的丝杆、滑块和基座，所述基座与滑块的接触面为平面结构的滑动面，在基座的两端分别连有端盖和用于驱动丝杆转动的驱动装置，且在该模组上还设有限制滑块滑动位置的限位装置。

2.根据权利要求1所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述基座上安装有板状结构的直线导轨，所述直线导轨包括用于滑块滑动的滑动面，在直线导轨的侧面还设有侧滑槽。

3.根据权利要求2所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述滑块下方连有与直线导轨相配合的滑座，在滑座的滑动配合面上延伸有与侧滑槽相配合的滑动凸条。

4.根据权利要求3所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述侧滑槽对称设置在直线导轨的两侧面，对应地在滑座上设有对称布置的一对滑动凸条，使滑座的下底面形成倒U形结构。

5.根据权利要求3或4所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述滑块的底面上设置有安装滑座的凹槽，所述凹槽与滑座形状相适应，所述凹槽为U形槽。

6. 根据权利要求5所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述基座为型材，在基座上与直线导轨对应设有相互平行的两条滑道，两条滑道之间的距离与直线导轨的尺寸相适应， 每个滑道的槽宽与滑座相适应。

7.根据权利要求1所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述滑块上设有丝杆安装孔，所述丝杆安装孔为台阶孔，即第一台阶孔和第二台阶孔，所述第一台阶孔的直径大于第二台阶孔的直径，所述第一台阶孔延伸至滑块本体的端面，即法兰安装端面，所述法兰安装端面上设置有用于安装丝杆法兰的法兰连接孔。

8.根据权利要求1所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述驱动装置为电机，所述电机与基座相连。

9.根据权利要求1所述的高精度的直线模组，其特征在于，所述限位装置为限位开关。

10.根据权利要求6-9之一所述的高精度的直线模组，其特征在于，在靠近电机的丝杆上配设有弹性联轴器。