一種精密直線運動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密直線運動裝置，其特征在于：包括滾子架、滾子、凸輪和凸輪軸，滾子在滾子架上設有左右兩排，左排滾子和右排滾子分別以直線方式等間距設置，左排滾子的間距與右排滾子的間距相同，左右排滾子在前后方向上錯開一定距離；凸輪包括左凸輪和右凸輪，左凸輪和右凸輪的凸輪曲線相同，左凸輪和右凸輪在同一凸輪軸上安裝并在周向方向上錯開180°角，左凸輪與左排滾子對應，右凸輪與右排滾子對應，左右凸輪通過與滾子接觸推動滾子架作前后直線運動。本發(fā)明應用于機械設備的直線運動場合，具有傳動無間隙、傳動精度高、負載重、使用壽命長、修理方便等優(yōu)點。
【專利說明】一種精密直線運動裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在機械設備直線運動場合中應用的精密直線運動裝置。
【背景技術】
[0002]在很多機械設備中要應用到直線運動，目前精度最高的是采用滾珠絲桿螺母結構，螺母固定在活動臺板的底部，當滾珠絲桿由電機驅動進行轉動時，帶動螺母進而帶動活動臺板沿工作導軌作前后直線運動。雖然滾珠絲桿與螺母間的軸向間隙很小，但還是不可避免存在傳動間隙，傳動精度也不能達到最高要求，另外，滾珠絲桿螺母結構不能承受較大負載，而且較易磨損，使用壽命不是很長，修理更換也是麻煩。

【發(fā)明內容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是在于提供一種應用于機械設備直線運動場合，具有傳動無間隙、傳動精度高、負載重、使用壽命長、修理方便等優(yōu)點的精密直線運動裝置。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明可采取如下兩種技術方案來實施:
第一種技術方案:一種精密直線運動裝置，其特征在于:包括滾子架、滾子、凸輪和凸輪軸，滾子在滾子架上設有左右兩排，左排滾子和右排滾子分別以直線方式等間距設置，左排滾子的間距與右排滾子的間距相同，左右排滾子在前后方向上錯開一定距離；凸輪包括左凸輪和右凸輪，左凸輪和右凸輪的凸輪曲線相同，左凸輪和右凸輪在同一凸輪軸上安裝并在周向方向上錯開180°角，左凸輪與左排滾子對應，右凸輪與右排滾子對應，左右凸輪通過與滾子接觸推動滾子架作前后直線運動，左右凸輪推動滾子架向前運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子正向面，左右凸輪推動滾子架向后運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子反向面；當左凸輪與左排滾子的正向面接觸時，右凸輪與右排滾子的反向面接觸，當左凸輪與左排滾子的反向面接觸時，右凸輪與右排滾子的正向面接觸，當左凸輪與左排滾子的頂點接觸時，右凸輪與右排兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸，當右凸輪與右排滾子的頂點接觸時，左凸輪與左排兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸。
[0005]第二種技術方案:一種精密直線運動裝置，其特征在于:包括滾子架、滾子、凸輪和凸輪軸，滾子在滾子架上以直線方式等間距設置，凸輪包括前凸輪和后凸輪，前凸輪和后凸輪的凸輪曲線相同，前凸輪和后凸輪在周向方向上錯開180°角，前凸輪安裝在前凸輪軸上，后凸輪安裝在后凸輪軸上，前后凸輪軸的轉向相同，前后凸輪通過與滾子接觸推動滾子架作前后直線運動，前后凸輪推動滾子架向前運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子正向面，前后凸輪推動滾子架向后運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子反向面；當前凸輪與滾子的正向面接觸時，后凸輪與滾子的反向面接觸，當前凸輪與滾子的反向面接觸時，后凸輪與滾子的正向面接觸，當前凸輪與滾子的頂點接觸時，后凸輪與兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸，當后凸輪與滾子的頂點接觸時，前凸輪與兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸。
[0006]上述兩種技術方案的精密直線運動裝置，為全新結構，它應用于機械設備的直線運動場合，具有傳動無間隙、傳動精度高、負載重、使用壽命長、修理方便等優(yōu)點。其工作原理是:凸輪轉動一圈，凸輪通過與滾子接觸推動滾子架運動一個滾子間距的直線距離；在凸輪反向(逆時針)轉動時，始終有凸輪與滾子正向面接觸作為推動輪推動滾子使?jié)L子架向前作直線運動，同時有凸輪與滾子反向面接觸作為靠背輪頂靠滾子防止?jié)L子架作向后動作；反之在凸輪正向轉動時，始終有凸輪與滾子反向面接觸作為推動輪推動滾子使?jié)L子架向后作直線運動，同時有凸輪與滾子正向面接觸作為靠背輪頂靠滾子防止?jié)L子架作向前動作。由于上述凸輪與滾子的接觸過程為無間隙推動，而且凸輪易于實現(xiàn)高精度的加工，所以精密直線運動裝置的傳動精度高，另外有益效果是:1.由于采用凸輪推動滾子方式實現(xiàn)直線運動，所以能承受較大負載，2.凸輪與滾子之間為滾動接觸，摩擦系數(shù)小，所以凸輪和滾子不易磨損，使用壽命長，可長期保持傳動精度，如果真有磨損，只要更換滾子即可，修理非常方便。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】
本發(fā)明有如下附圖:
圖1為本發(fā)明第一種技術方案的結構圖，
圖2為圖1的B-B視圖，
圖3為圖1的A-A視圖，
圖4為圖2中的凸輪反向轉動后的視圖，
圖5為圖3中的凸輪反向轉動后的視圖，
圖6為本發(fā)明第二種技術方案的結構圖，
圖7為圖6中的凸輪反向轉動后的視圖。
【具體實施方式】
[0008]附圖表示了本發(fā)明的技術方案及其實施例，下面再結合附圖進一步描述其實施例的各有關細節(jié)及其工作原理。
[0009]如圖1-5所示，本發(fā)明第一種技術方案的精密直線運動裝置，包括滾子架1、滾子、凸輪和凸輪軸6，滾子在滾子架I上設有左右兩排，左排滾子2和右排滾子3分別以直線方式等間距設置，左排滾子2的間距與右排滾子3的間距相同，左右排滾子在前后方向上錯開一定距離；凸輪包括左凸輪4和右凸輪5，左凸輪和右凸輪的凸輪曲線相同，左凸輪4和右凸輪5在同一凸輪軸6上安裝并在周向方向上錯開180°角，凸輪軸6由電機102驅動，左凸輪4與左排滾子2對應，右凸輪5與右排滾子3對應，左右凸輪通過與滾子接觸推動滾子架I作前后直線運動，左右凸輪推動滾子架向前運動(圖中箭頭所指方向)時滾子與凸輪的接觸面為滾子正向面(M區(qū)域)，左右凸輪推動滾子架向后運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子反向面(N區(qū)域);左右凸輪的設計凸輪曲線為:當左凸輪4與左排滾子2的正向面接觸時，右凸輪5與右排滾子3的反向面接觸，當左凸輪4與左排滾子2的反向面接觸時，右凸輪5與右排滾子3的正向面接觸，當左凸輪4與左排滾子2的頂點接觸時，右凸輪5與右排兩相鄰滾子3的正向面和反向面同時接觸，當右凸輪5與右排滾子3的頂點接觸時，左凸輪4與左排兩相鄰滾子2的正向面和反向面同時接觸。
[0010]第一種技術方案的精密直線運動裝置是這樣進行工作的:滾子架I固定在活動臺板100的底部，活動臺板100滑動設在工作導軌101上，當電機102驅動凸輪軸6反向轉動，圖2、3所示，左凸輪4與左排滾子2的正向面接觸作為推動輪推動滾子架I作向前的直線運動(圖中箭頭所指方向)，此時右凸輪5與右排滾子3的反向面接觸作為靠背輪防止?jié)L子架I作向后動作；圖4、5所示，當右凸輪5轉到與右排滾子3的頂點接觸時，左凸輪4與左排滾子2的正向面接觸同時與左排另一個相鄰滾子的反向面接觸，此時左凸輪4既起推動作用又起靠背作用，而右凸輪5既不起推動作用也不起靠背作用；在上述的凸輪推動過程中，始終有凸輪與滾子正向面接觸推動滾子架作向前的直線運動，同時有凸輪與滾子反向面接觸防止?jié)L子架作向后動作，左右凸輪交替起到推動輪和靠背輪的作用，實現(xiàn)了無間隙推動，來實現(xiàn)精密直線運動裝置的高精度直線傳動。
[0011]如圖6、7所示，本發(fā)明第二種技術方案的精密直線運動裝置，包括滾子架1、滾子7、凸輪和凸輪軸，滾子7在滾子架I上以直線方式等間距設置，凸輪包括前凸輪8和后凸輪9，前凸輪和后凸輪的凸輪曲線相同，前凸輪和后凸輪在周向方向上錯開180°角，前凸輪8安裝在前凸輪軸10上，后凸輪9安裝在后凸輪軸11上，前后凸輪軸的轉向轉速相同由電機同步驅動，前后凸輪通過與滾子接觸推動滾子架I作前后直線運動，前后凸輪推動滾子架向前運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子正向面(M區(qū)域)，前后凸輪推動滾子架向后運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子反向面(N區(qū)域);前后凸輪的設計凸輪曲線為:當前凸輪8與滾子7的正向面接觸時，后凸輪9與滾子7的反向面接觸，當前凸輪8與滾子7的反向面接觸時，后凸輪9與滾子7的正向面接觸，當前凸輪與滾子的頂點接觸時，后凸輪與兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸，當后凸輪與滾子的頂點接觸時，前凸輪與兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸。
[0012]第二種技術方案的精密直線運動裝置是這樣進行工作的:當電機驅動前后凸輪軸以相同轉速反向轉動，圖6所示，前凸輪8與滾子7的正向面接觸作為推動輪推動滾子架I作向前的直線運動(圖中箭頭所指方向)，此時后凸輪9與滾子7的反向面接觸作為靠背輪防止?jié)L子架作向后動作；圖7所示，當后凸輪9轉到與滾子7的頂點接觸時，前凸輪8與滾子7的正向面接觸同時與另一個相鄰滾子的反向面接觸,此時前凸輪8既起推動作用又起靠背作用，而后凸輪9既不起推動作用也不起靠背作用；在上述的凸輪推動過程中，始終有凸輪與滾子正向面接觸推動滾子架作向前的直線運動，同時有凸輪與滾子反向面接觸防止?jié)L子架作向后動作，前后凸輪交替起到推動輪和靠背輪的作用，實現(xiàn)了無間隙推動，來實現(xiàn)精密直線運動裝置的高精度直線傳動。
【權利要求】
1.一種精密直線運動裝置，其特征在于:包括滾子架、滾子、凸輪和凸輪軸，滾子在滾子架上設有左右兩排，左排滾子和右排滾子分別以直線方式等間距設置，左排滾子的間距與右排滾子的間距相同，左右排滾子在前后方向上錯開一定距離；凸輪包括左凸輪和右凸輪，左凸輪和右凸輪的凸輪曲線相同，左凸輪和右凸輪在同一凸輪軸上安裝并在周向方向上錯開180°角，左凸輪與左排滾子對應，右凸輪與右排滾子對應，左右凸輪通過與滾子接觸推動滾子架作前后直線運動，左右凸輪推動滾子架向前運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子正向面，左右凸輪推動滾子架向后運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子反向面；當左凸輪與左排滾子的正向面接觸時，右凸輪與右排滾子的反向面接觸，當左凸輪與左排滾子的反向面接觸時，右凸輪與右排滾子的正向面接觸，當左凸輪與左排滾子的頂點接觸時，右凸輪與右排兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸，當右凸輪與右排滾子的頂點接觸時，左凸輪與左排兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸。
2.一種精密直線運動裝置，其特征在于:包括滾子架、滾子、凸輪和凸輪軸，滾子在滾子架上以直線方式等間距設置，凸輪包括前凸輪和后凸輪，前凸輪和后凸輪的凸輪曲線相同，前凸輪和后凸輪在周向方向上錯開180°角，前凸輪安裝在前凸輪軸上，后凸輪安裝在后凸輪軸上，前后凸輪軸的轉向相同，前后凸輪通過與滾子接觸推動滾子架作前后直線運動，前后凸輪推動滾子架向前運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子正向面，前后凸輪推動滾子架向后運動時滾子與凸輪的接觸面為滾子反向面；當前凸輪與滾子的正向面接觸時，后凸輪與滾子的反向面接觸，當前凸輪與滾子的反向面接觸時，后凸輪與滾子的正向面接觸，當前凸輪與滾子的頂點接觸時，后凸輪與兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸，當后凸輪與滾子的頂點接觸時，前凸輪與兩相鄰滾子的正向面和反向面同時接觸。
【文檔編號】F16H37/12GK103591240SQ201310588730
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權日:2013年11月21日
【發(fā)明者】張展宏, 張璐 申請人:浙江宏華機械塑膠有限公司