專利名稱：高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種適合使用于工具機(jī)、機(jī)械手臂、電子設(shè)備及自動(dòng)化工業(yè)等的導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，尤其是指一種可承受較大的載重，而導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的剖面設(shè)計(jì)成U形的導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)。
習(xí)知的線性導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，主要是將一對(duì)相互平行的線性滑軌固定于一輔助基版上，并于線性滑軌的滑座上鎖設(shè)可移動(dòng)的平臺(tái)，而以螺桿或皮帶等做為致動(dòng)結(jié)構(gòu)而帶動(dòng)平臺(tái)來回移動(dòng)(例如美國(guó)專利5,598,043號(hào))。輔助基版通常使用鑄鐵等材料制作，但是制作困難度高且制作成本高昂；有些設(shè)計(jì)為了降低制作成本而改以鋁擠型制造，由于鋁的材質(zhì)較軟，較容易擠制各式形狀，減少加工成本，然而由于鋁的剛性低，也導(dǎo)致直線度與平行度相對(duì)較不穩(wěn)定，故需特別小心校正及注意線性滑軌的安裝幾何精度。
圖5是一種先前的改良式設(shè)計(jì)(美國(guó)專利5,273,381號(hào))，此設(shè)計(jì)不使用線性滑軌及輔助基版的機(jī)構(gòu)，而使用一鋼鐵材質(zhì)的U形導(dǎo)弓結(jié)構(gòu)1，并在U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的兩側(cè)內(nèi)壁上直接挖設(shè)溝槽16，溝槽中設(shè)有鋼珠8，承載平臺(tái)2經(jīng)由鋼珠8的導(dǎo)引，直接沿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1的溝槽16滑動(dòng)。此設(shè)計(jì)由于U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)為鋼鐵材料制作，強(qiáng)度較佳，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以減少使用者的裝配時(shí)間與經(jīng)驗(yàn)要求。然而當(dāng)此改良式設(shè)計(jì)上承載重物，或承受向下的力量時(shí)(如圖中的F標(biāo)示)，U形的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的兩邊側(cè)壁因鋼珠負(fù)荷的擠壓，會(huì)略為往外張開，導(dǎo)致承載平臺(tái)2會(huì)向下略下降，此導(dǎo)致導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)的精度不佳，影響機(jī)構(gòu)的剛性及定位精度。不幸地，大部分的導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)是以此方向安裝，單軸如此，甚至兩軸架起成X-Y平臺(tái)，也是由上向下受力，如果承載平臺(tái)上的機(jī)構(gòu)較重或承受較大的向下力量時(shí)，則導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)的精度明顯變差，且甚至于會(huì)使導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)無法承受重負(fù)載而產(chǎn)生破壞。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，其可解決前述習(xí)知技術(shù)中的缺點(diǎn)，具有剛性高、組裝容易及可承受較大的向下的負(fù)荷。
本實(shí)用新型為改善習(xí)知技術(shù)的缺點(diǎn)，使用U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，并將U型的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，更改導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的承受力量的方向，以提供線性導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)較好剛性，使機(jī)械致動(dòng)的精度提升。
設(shè)計(jì)上，本實(shí)用新型在U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的中間底部上設(shè)置承受負(fù)荷的溝槽，而承載平臺(tái)設(shè)置于U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的兩側(cè)內(nèi)壁間，在承載平臺(tái)的下方對(duì)應(yīng)于U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的溝槽處設(shè)置對(duì)應(yīng)的溝槽，而溝槽中設(shè)置滾子，使承載平臺(tái)和U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)間可藉滾子的滾動(dòng)而以很低的磨擦阻力相互滑動(dòng)。由于U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的底面直接鎖固在機(jī)械結(jié)構(gòu)的基座上，具有很好的強(qiáng)度，而承載平臺(tái)、承載平臺(tái)的溝槽、滾子、U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的溝槽及U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，由上向下一直線排列，受力方向一致，使本實(shí)用新型的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)具有很好的承受負(fù)載的能力。
滾子通常包含滾珠及滾柱兩種，滾珠由于制作成本上較低，最為被常用，而滾柱則可承受更大的負(fù)荷。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，至少包含一導(dǎo)引結(jié)構(gòu)、一滑座及一致動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中導(dǎo)引結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)條狀，且剖面概呈U形，U形的兩側(cè)內(nèi)壁上各設(shè)有長(zhǎng)條狀的溝槽，且U形內(nèi)側(cè)底部亦設(shè)有長(zhǎng)條狀的溝槽；致動(dòng)結(jié)構(gòu)安裝在導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的U形槽內(nèi)及兩側(cè)；滑座設(shè)置于前述的U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的兩側(cè)內(nèi)壁間，且其長(zhǎng)度較前述的U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度短，其兩側(cè)及底部相對(duì)于導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的溝槽處各設(shè)有對(duì)應(yīng)的溝槽，導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的溝槽及滑座的溝槽間設(shè)有滾子，且滑座的前后各設(shè)有供滾子滾動(dòng)時(shí)循環(huán)的機(jī)構(gòu)。
其中前述的U形的側(cè)壁上的溝槽的受力方向和前述的U形中間內(nèi)側(cè)底部的溝槽的受力方向的夾角在105°至155°之間。
其中致動(dòng)結(jié)構(gòu)為螺桿，且在滑座上設(shè)有配合螺桿的螺紋。
其中的螺桿為滾珠螺桿。
其中U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有安裝孔，該安裝孔將前述的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)鎖定到機(jī)臺(tái)上。
其中滾子包括滾珠及滾柱。
請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明及其附圖，將可進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及其目的功效；有關(guān)該實(shí)施例的附圖為


圖1為本實(shí)用新型的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)立體示意圖；圖2為
圖1的局部分解剖面圖；圖3為
圖1的另一局部分解剖面圖；圖4為
圖1的A-A’剖示圖；圖5為習(xí)知導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)的剖面示意圖。
請(qǐng)參閱
圖1，為本實(shí)用新型的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)的示意圖，此導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)使用滾珠螺桿傳動(dòng)，馬達(dá)(未顯示)鎖定在軸承座4的馬達(dá)結(jié)合座42上，螺絲孔422則用以穿設(shè)螺絲以將馬達(dá)固定，圓孔421提供馬達(dá)輸出端的穿設(shè)；螺桿3上具有螺紋槽31，而其兩端由軸承座4及軸承座5加以限制，螺桿3的左端以螺絲92、軸承環(huán)93及鎖定螺帽94加以定位，并可使用聯(lián)軸器(未顯示)與固定在馬達(dá)結(jié)合座42上的馬達(dá)聯(lián)結(jié)；馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)螺桿3旋轉(zhuǎn)，而承載平臺(tái)2穿設(shè)在螺桿3的外側(cè)，承載平臺(tái)2上設(shè)有和螺桿3的螺紋槽31相配合的內(nèi)螺紋，使螺桿3旋轉(zhuǎn)時(shí)，承載平臺(tái)2沿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1左右移動(dòng)。
圖2及圖3為
圖1的局部分解剖面圖，為清楚了解各元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，圖2的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1及端蓋6被局部移除并加上剖面線予以區(qū)別，而圖3除了導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1及端蓋6被局部移除外，承載平臺(tái)2的左上部也被移除以利于了解承載平臺(tái)2的內(nèi)部構(gòu)造。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1略成一剖面U形的長(zhǎng)條狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1的中間底部設(shè)有兩長(zhǎng)條狀的溝槽11，而U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1的兩側(cè)內(nèi)壁上則各設(shè)有一長(zhǎng)條狀的溝槽12，在承載平臺(tái)2上與導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1的溝槽11及溝槽12對(duì)應(yīng)處各設(shè)有對(duì)應(yīng)的溝槽，而在導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1與承載平臺(tái)2的溝槽間設(shè)有鋼珠8，鋼珠8的滾動(dòng)使導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1與承載平臺(tái)2間可低磨擦阻力的相互滑動(dòng)；為使鋼珠8可回轉(zhuǎn)循環(huán)滾動(dòng)，在承載平臺(tái)2上設(shè)置貫穿的回流孔21及22做為鋼珠8回流的通道，而半圓柱狀的引導(dǎo)塊7用以使鋼珠8回流更為順暢；承載平臺(tái)2兩側(cè)各設(shè)置一端蓋6，端蓋6以螺絲91鎖在端蓋固定螺孔25上，而將端蓋6固定在承載平臺(tái)2的兩側(cè)，以防止回轉(zhuǎn)中的鋼珠8掉落。安裝面23用以接合所欲移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，而安裝螺孔24用和所欲移動(dòng)的機(jī)構(gòu)鎖固；而軸承座螺孔15則用以和軸承座4連結(jié)。
圖4為
圖1的A-A’剖視圖，圖中的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1略成一U形，除在U形的中間內(nèi)側(cè)具有兩溝槽11而在U形的兩壁內(nèi)側(cè)具有兩溝槽12外，U形的底面13為和機(jī)械基座的結(jié)合面，且其上設(shè)有安裝孔14以利本實(shí)用新型的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械基座的結(jié)合。由于U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1配合安裝孔14的設(shè)計(jì)，使本實(shí)用新型的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)使用上十分方便，在實(shí)際使用上只需將組座的導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)放置于欲設(shè)置的位置上，并由安裝孔14處鎖上螺絲固定即可。本實(shí)用新型尤其特殊者在于導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1的溝槽11及承載平臺(tái)2的溝槽26的設(shè)置。由于螺桿3的功能只能承載螺桿3軸向的負(fù)荷，而設(shè)置于承載平臺(tái)2上的承載物重量全部需由溝槽11、12及鋼珠8加以承受，本實(shí)用新型的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，由于在U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1的溝槽11設(shè)置于內(nèi)側(cè)底部，故在圖4的向下方向有最佳的負(fù)荷能力；圖4中如果沒有設(shè)置溝槽11，則承載物重量全部由溝槽12承受，且力量作用在溝槽12上，會(huì)產(chǎn)生側(cè)向分力，而致使U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)1的兩側(cè)臂向外側(cè)曲張，如此會(huì)導(dǎo)致整個(gè)承載平臺(tái)2向下降，造成結(jié)構(gòu)剛性上很差，本實(shí)用新型則由于溝槽11可承受主要的負(fù)荷，而溝槽11和安裝用的底面13間距離短，且皆為實(shí)體結(jié)構(gòu)，故結(jié)構(gòu)剛性極佳。為使本實(shí)用新型的導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)不只在垂直方向有很好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且在水平方向也具有很好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，將前述的U形的側(cè)壁上的溝槽的受力方向和U形中間內(nèi)側(cè)底部的溝槽的受力方向的夾角A，設(shè)計(jì)在105°到155°之間，以使導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)不只具有垂直方向的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且具有很好的水平方向的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
權(quán)利要求1．一種高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，至少包含一導(dǎo)引結(jié)構(gòu)、一滑座及一致動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中導(dǎo)引結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)條狀，且剖面概呈U形，U形的兩側(cè)內(nèi)壁上各設(shè)有長(zhǎng)條狀的溝槽，且U形內(nèi)側(cè)底部亦設(shè)有長(zhǎng)條狀的溝槽；致動(dòng)結(jié)構(gòu)安裝在導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的U形槽內(nèi)及兩側(cè)；滑座設(shè)置于前述的U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的兩側(cè)內(nèi)壁間，且其長(zhǎng)度較前述的U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度短，其兩側(cè)及底部相對(duì)于導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的溝槽處各設(shè)有對(duì)應(yīng)的溝槽，導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的溝槽及滑座的溝槽間設(shè)有滾子，且滑座的前后各設(shè)有供滾子滾動(dòng)時(shí)循環(huán)的機(jī)構(gòu)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，其中前述的U形的側(cè)壁上的溝槽的受力方向和前述的U形中間內(nèi)側(cè)底部的溝槽的受力方向的夾角在105°至155°之間。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，其中致動(dòng)結(jié)構(gòu)為螺桿，且在滑座上設(shè)有配合螺桿的螺紋。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，其中的螺桿為滾珠螺桿。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，其中U形導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有安裝孔，該安裝孔將前述的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)鎖定到機(jī)臺(tái)上。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，其中滾子包括滾珠及滾柱。
專利摘要一種高載重導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái),其目的在于提供方向性重負(fù)荷于常用載重方式,使導(dǎo)引致動(dòng)平臺(tái)能夠載重且更精準(zhǔn)傳動(dòng);設(shè)計(jì)上,本實(shí)用新型在U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的中間底部上設(shè)置承受負(fù)荷的溝槽,而承載平臺(tái)設(shè)置于U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的兩側(cè)內(nèi)壁間,在承載平臺(tái)的下方對(duì)應(yīng)于U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的溝槽處設(shè)置對(duì)應(yīng)的溝槽,而溝槽中設(shè)置滾子,使承載平臺(tái)和U型導(dǎo)引結(jié)構(gòu)間可藉滾子的滾動(dòng)而以很低的磨擦阻力相互滑動(dòng),且具有很好的承受負(fù)載的能力。
文檔編號(hào)B23Q1/25GK2463108SQ01200888
公開日2001年12月5日 申請(qǐng)日期2001年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月19日
發(fā)明者郭長(zhǎng)信, 陳東星 申請(qǐng)人:上銀科技股份有限公司