一种直线滑台模组的制作方法

1.本发明涉及滑台模组技术领域，尤其是指一种直线滑台模组。


背景技术：

2.随着时代的发展，对自动化技术要求不断提升，模块化标准化系列化的直线滑台模组通过各种简便的组合就能组成加工、装配、检测及机械臂等设备，满足各种复杂的工况。
3.现有的直线滑台模组具有承载能力弱、防尘效果差噪音大、结构复杂占用空间大、精度低寿命短、成本太高维护难度大等弊端。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种直线滑台模组，包括：轴承座组件、丝杆螺母组件、导轨和滑块组件；所述丝杆螺母组件通过轴承座组件安装于导轨间；所述滑块组件包括滑块、滚子组件、滚子挡条、滚子导向保持架、滚子导向块和滑块端盖；所述滑块与丝杆螺母组件中的丝杆螺母相连并通过滚子组件沿导轨移动；所述滑块沿与其滑动方向相垂直的两侧均设有滚子组件，所述滚子组件包括两条滚子带，所述滚子带呈长环状且由多个滚子组成，两条滚子带相互垂直且交叉设置，所述滚子带包括移动方向相反的两段，其中一段沿滑块上的滚子槽和导轨之间滚动，另一段沿滑块内的滚子导向保持架滚动，所述滚子挡条安装于滑块并用于防止滚子从滚子槽中脱落，所述滚子带通过滚子导向块和滑块端盖进行导向并换向，所述滚子导向块通过滑块端盖连接于滑块沿其滑动方向的两端。
5.在本发明的一种实施方式中，所述滚子槽设于滑块沿与其滑动方向相垂直的两侧端，两侧端各设有两条滚子槽，所述滚子导向保持架贯穿滑块沿其滑动方向的两端且与滚子槽相平行。
6.在本发明的一种实施方式中，所述滚子组件还包括两条相互垂直且交叉设置的滚子保持链带，所述滚子保持链带分布有用于放置滚子带中滚子的容置槽，所述容置槽两端分别设有弹性弧形卡板，滚子通过两块相对设置的弹性弧形卡板进行限位，所述弹性弧形卡板一侧还设有限位凸台结构。
7.在本发明的一种实施方式中，所述滚子导向块内部设有过孔，所述过孔一侧设有第一导向弧形槽，所述滚子导向块侧端周向设有第二导向弧形槽，所述第一导向弧形槽的对称剖面与第二导向弧形槽的对称剖面相垂直；所述滑块端盖设有用于滚子导向块安装的容置腔，所述容置腔包括两条呈垂直设置的弧形导向面。
8.在本发明的一种实施方式中，所述直线滑台模组还包括：三锥面固定销和第一紧定螺钉，所述三锥面固定销包括柱体、沿柱体长度方向所设的三个锥面，所述三个锥面沿主
体周向相互衔接，所述滑块沿其与滑动方向相垂直的两侧端通过三锥面固定销与丝杆螺母连接，所述丝杆螺母的弧形外表面设有与三锥面固定销形状相匹配的连接孔，所述三锥面固定销通过紧定螺钉进行锁紧。
9.在本发明的一种实施方式中，所述直线滑台模组还包括：圆锥销和第二紧定螺钉，所述滑块下端通过圆锥销与丝杆螺母相连，通过第二紧定螺钉将圆锥销进行锁紧。
10.在本发明的一种实施方式中，所述轴承座组件包括：角接触轴承、轴承调整环、轴承座压板、锁紧螺母、联轴器、电机、一体电机轴承座、深沟球轴承及支持侧端盖；所述电机与一体电机轴承座相连，所述一体电机轴承座与导轨相连，所述电机通过联轴器与丝杆螺母组件中的丝杆相连；所述丝杆一端通过锁紧螺母将角接触轴承安装于一体电机轴承座内，通过轴承座压板压紧角接触轴承，所述轴承调整环两端分别抵接角接触轴承与锁紧螺母；所述丝杆另一端通过深沟球轴承连接于支撑侧端盖，所述支撑侧端盖连接于导轨。
11.在本发明的一种实施方式中，所述直线滑台模组还包括防尘组件，所述防尘组件包括：钢带、钢带压板、滑块防尘罩、毛毡、圆线弹簧、防尘挡板、有槽防尘挡板和橡胶磁条；所述钢带通过钢带压板分别与一体电机轴承座、支持侧端盖相连；所述滑块防尘罩分别设于滑块沿其滑动方向的两端，所述毛毡通过圆线弹簧连接于滑块防尘罩，所述毛毡通过圆线弹簧紧贴于钢带，所述钢带穿过滑块防尘罩和滑块；所述防尘挡板、有槽防尘挡板分别连接于导轨两侧端，所述橡胶磁条分别粘在防尘挡板和有槽防尘挡板各自与钢带之间的凹槽中，所述滑块防尘罩通过防尘罩螺栓与滑块两端相连，所述滑块防尘罩设有用于防尘罩螺栓连接的腰形孔。
12.在本发明的一种实施方式中，所述防尘组件还包括防尘上盖，所述防尘上盖位于滑块上方，所述钢带下方设有张紧块和张紧弹簧，所述张紧块通过张紧弹簧连接于滑块，所述张紧块与钢带下表面相抵。
13.在本发明的一种实施方式中，所述直线滑台模组还包括位置感应组件，所述位置感应组件包括感应开关和感应挡板，所述导轨为一体模组导轨，其截面两侧不等高，较低的一侧安装有槽防尘挡板，所述滑块上沿与其滑动相垂直的方向设有感应挡板，所述有槽防尘挡板的梯形槽中设有用于检测感应挡板位置的感应开关。
14.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述的一种直线滑台模组，其承载能力强，导向定位精度高，结构紧凑，噪音低，滑块组件及防尘组件易于润滑、调整、维护、更换，寿命长成本低，采用不同材质多种结构组合可以适用于空间小、大负载、高精度、低成本的各种应用场合。
附图说明
15.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1为本发明的第一个实施方式的直线滑台模组的立体剖切图。
16.图2为本发明的第一个实施方式的直线滑台模组的另一视角立体剖切图。
17.图3为本发明的第一个实施方式的直线滑台模组的滑块组件立体爆炸图。
18.图4为本发明的第一个实施方式的直线滑台模组的滚子带和滚子保持链带局部立体放大图。
19.图5为本发明的第二个实施方式中滑块组件立体爆炸剖切图。
20.图6为本发明的第一个实施方式的直线滑台模组剖视图。
21.图7为本发明的第三个实施方式的直线滑台模组局部立体剖切图。
22.图8为本发明的第四个实施方式的两套滑台模组正交设置的立体剖切图。
23.图9为本发明的第五个实施方式的直线滑台模组的剖视图。
24.图10为本发明的滚子导向块结构示意图。
25.图11为本发明的滑块端盖结构示意图。
26.图12为本发明的三锥面固定销结构示意图。
27.图13为本发明的滚子导向块、滑块端盖和滚子保持链带配合结构示意图。
28.说明书附图标记说明：1、深沟球轴承；2、钢带压板；3、钢带压板固定螺钉；4、防尘挡板；5、钢带；6、滑块防尘罩；7、滑块防尘罩固定螺栓；8、滑块；9、滚珠丝杆直筒螺母组件；10、三锥面固定销；11、毛毡；12、角接触轴承；13、轴承调整环；14、轴承座压板；15、锁紧螺母；16、内六角螺栓；17、联轴器；18、电机；19、电机轴承座护罩；20、一体电机轴承座；21、电机轴承座固定螺栓；22、第一滑块端盖；23、滚子导向块；24、第一滚子带；25、第一滚子保持链带；26、第一滚子导向保持架；27、第二滑块端盖；28、滑块端盖固定螺栓；29、一体模组导轨本体；30、支持侧端盖固定螺栓；31、支持侧端盖；32、平头螺钉；33、光电感应挡板；34、微型光电传感器；35、传感器固定螺栓；36、有槽防尘挡板；37、螺栓盖板；38、六角螺栓；39、防尘挡板固定螺钉；40、橡胶磁条；41、圆线弹簧；42、丝杆螺母；43、第一紧定螺钉；44、第一滚子挡条；45、注油嘴；46、滚子挡条压条；47、第二滚子挡条；48、第二滚子带；49、第二滚子导向保持架；50、全滚子滑块；51、第一全滚子滑块端盖；52、第二全滚子滑块端盖；53、全滚子导向块；54、第二滑块防尘罩；55、滑块防尘上盖；56、钢带张紧块；57、弹簧；58、第二丝杆螺母；59、第二滑块；60、第二一体模组导轨本体；61、圆锥销；62、第二紧定螺钉；63、第二防尘挡板；64、正交二轴一体滑块；65、分体导轨；66、第三滚子导向保持架；67、导轨平台；68、滚珠丝杆螺母组件；69、分体滑块；70、导轨固定螺栓；71、滑块固定螺栓；72、滑块平台；73、第三滚子带；74、第三滚子保持链带；75、第三滚子挡条；76、止付螺钉；77、止付螺母；78、过孔；79、第一导向弧形槽；80、第二导向弧形槽；81、容置腔；82、弧形导向面。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
30.实施例一如图1所示，本发明的一种直线滑台模组，所述滑台模组包括：滚珠丝杆直筒螺母组件9、轴承座组件、一体模组导轨本体29、第一滚子导向保持架26、和滑块组件；所述滚珠丝杆直筒螺母组件9通过轴承座组件安装于一体模组导轨本体29；所述滑块组件包括滑块8、滚子组件、滚子导向保持架26、滚子导向块23、第一滚子挡条44和滑块端盖；所述滑块8与滚珠丝杆直筒螺母组件9中的丝杆螺母42相连并通过滚子组件沿一体模组导轨本体29移动，所述第一滚子导向保持架26设于滑块8内；
所述滚子组件包括两条第一滚子带24，所述第一滚子带24呈长环状且由多个滚子组成，两条第一滚子带24相互垂直且交叉设置，每条第一滚子带24中的一段沿滑块8上的滚子槽和一体模组导轨本体29之间滚动，移动方向相反的另一段沿滑块8内的第一滚子导向保持架26滚动，所述第一滚子带24通过滚子导向块23和滑块端盖进行导向并换向，所述滚子导向块23通过滑块端盖连接于滑块8沿其滑动方向的两端，每一端各设有第一滑块端盖22和第二滑块端盖27。所述滚子槽设于滑块8沿与其滑动方向相垂直的两侧端，两侧端各设有两条滚子槽，所述第一滚子导向保持架26贯穿滑块8沿其滑动方向的两端且与滚子槽相平行，所述第一滚子挡条44用于防止滚子带中滚子从滚子槽中脱落。通过上述结构设置，实现滑块8通过滚子组件进行滚动摩擦导向，从而实现高精度的直线往复运动。
31.所述滚珠丝杆直筒螺母组件9也可以用其余丝杆螺母组件代替，可包括梯形丝杆螺母组件或滚珠丝杆螺母组件等。
32.具体地，所述滚子组件还包括两条相互垂直且交叉设置的第一滚子保持链带25，所述第一滚子保持链带25分布有用于放置滚子带中滚子的容置槽，所述容置槽两端分别设有弹性弧形卡板，如图4的d处所示，滚子通过两块相对设置的弹性弧形卡板进行限位，所述弹性弧形卡板一侧还设有限位凸台结构，如图4的e处所示。通过上述设置，防止第一滚子带24中的滚子从第一滚子保持链带25脱落，过转角换向时两个弹性弧形卡板产生弹性变形，由于e处的凸台结构设计限制了两个弹性弧形卡板的变形位移距离，不会产生塑性变形。这种设计减小换向所需的转角圆弧大小，结构更紧凑，通过第一滚子带24和第一滚子保持链带25的设置既防止了滚子在滚动、换向过程中互相摩擦撞击产生磨损和噪音，又减少了滚子的数量，防止滑块8由于滚子过多产生较大的阻力，还可以让第一滚子保持链带25间隙中可以容纳更多的润滑油脂，滑块组件装配、维护更简便，保证滑台模组实现高精度高速静音直线往复运动，并大大延长滑台模组的使用寿命。
33.具体地，如图10、图11和图12所示，所述滚子导向块23内部设有过孔78，所述过孔78一侧设有第一导向弧形槽79，所述滚子导向块23侧端周向设有第二导向弧形槽80，所述第一导向弧形槽79的对称剖面与第二导向弧形槽80的对称剖面相垂直；所述滑块端盖设有用于滚子导向块23安装的容置腔81，所述容置腔81包括两条呈垂直设置的弧形导向面82。
34.如图3所示，所述滑块8一侧端设有注油嘴45，润滑油脂可以从注油嘴45通过滑块8内部相应孔注入丝杆螺母42和第一滚子带24与第一滚子保持链带25中，第一滚子带24通过滚动循环接触润滑滑块8和一体模组导轨本体29的滚动摩擦面。
35.具体地，如图3所示，所述直线滑台模组还包括：三锥面固定销10和第一紧定螺钉43，如图12所示，所述三锥面固定销10包括柱体、沿柱体长度方向所设的三个锥面，所述三个锥面沿主体周向相互衔接，所述滑块8沿其与滑动方向相垂直的两侧端通过三锥面固定销10与丝杆螺母42连接，所述丝杆螺母42的弧形外表面设有与三锥面固定销10形状相匹配的连接孔，通过第一紧定螺钉43推紧与丝杆螺母42靠侧面双向斜面接触的三锥面固定销10从而消除丝杆螺母42和滑块8的间隙，并由紧定螺钉43锁死防松。
36.如图6所示，拧紧第一紧定螺钉43推动三锥面固定销10沿滑块8的销孔挤压丝杆螺母42与其接触的的i区域，导致滑块8两侧在丝杆螺母42的挤压作用下与其接触的j区域可以张开产生微小的弹性变形，滑块8两侧的k区域与j区域一体同步张开，由于滑块8两侧滚子槽通过第一滚子排的滚动摩擦与一体模组导轨本体29相对滑动，滑块8两侧的k区域滚子
槽张开消除了滑块8、第一滚子排与一体模组导轨本体29之间的间隙。因此调节第一紧定螺钉43与三锥面固定销10的锁紧力可以调节滑台模组滑块8与导轨相对移动的预紧力，也可以补偿滑块8、滚子和导轨滚动摩擦接触面之间长期使用后产生的磨损。
37.具体地，如图1所示，所述轴承座组件包括：角接触轴承12、轴承调整环13、轴承座压板14、锁紧螺母15、联轴器17、电机18、一体电机轴承座20、深沟球轴承1及支持侧端盖31；电机18固定安装于一体电机轴承座20上，一体电机轴承座20通过内六角螺栓38和电机轴承座固定螺栓21与一体模组导轨本体29相连，电机18通过联轴器17连接滚珠丝杆直筒螺母组件9中的滚珠丝杆，df配对（正面配对）的角接触轴承12安装于一体电机轴承座20中，所述滚珠丝杆一端通过角接触轴承12安装于一体电机轴承座20内，通过锁紧螺母15将轴承座压板14压紧角接触轴承12，所述轴承调整环13两端分别抵接角接触轴承12与锁紧螺母15；所述滚珠丝杆另一端通过深沟球轴承1连接于支撑侧端盖，所述支撑侧端盖连接于一体模组导轨本体29，由轴承座压板14和锁紧螺母15消除轴承间隙并锁紧，通过角接触轴承12和深沟球轴承1组合支撑滚珠丝杆作高精度的回转运动并承受轴向反作用力。
38.如图2中b和c部位所示，一体模组导轨本体29截面两侧不等高，与常规两侧等高的一体模组导轨相比截面惯性距略微降低，所以抗弯能力差别不大，这样设计可以减轻滑台模组整体重量，增加可用空间，既可以用来安装设置传感器组件也可以减少滑台模组多轴复合布置时的总装厚度。如图中a部位所示，滑块8有二处三面侧壁精加工的凹槽，既可以安装触发传感器信号的挡板也可以用来精确定位与滑块8固定联接的外部工作部件或是连接块。
39.如图1至图3所示，所述直线滑台模组还包括防尘组件，所述防尘组件包括：钢带5、钢带压板2、滑块防尘罩6、毛毡11、圆线弹簧57、防尘挡板4、有槽防尘挡板4和橡胶磁条40；所述钢带5通过钢带压板2、钢带压板固定螺钉3分别与一体电机18轴承座、支持侧端盖31相连，所述钢带5紧贴于滑块8上表面；所述滑块防尘罩6分别通过滑块防尘罩固定螺栓7连接于滑块8沿其滑动方向的两端，所述毛毡11通过圆线弹簧57连接于滑块防尘罩6，所述毛毡11通过圆线弹簧57紧贴于钢带5，所述滑块防尘罩6位于钢带5表面上方；设置毛毡11清洁防尘减震效果更好，毛毡11靠圆线弹簧57紧贴钢带5使钢带5张紧空隙更小。
40.所述防尘挡板4通过防尘挡板固定螺钉39、有槽防尘挡板4通过六角螺栓38分别连接于一体模组导轨本体29两侧端，所述橡胶磁条40分别粘在防尘挡板4和有槽防尘挡板4各自与钢带5之间的凹槽中进行吸附钢带5，防尘效果更好，两瓣电机轴承座护罩19对插安装在一体电机18轴承座上。
41.全封闭的防尘组件可以让滑块8防护采用简化设计，滑块8防尘润滑用的侧面刮板、密封垫片、防尘盖、自润滑组件等可以省略或者变成选配件。所述滑块防尘罩6通过防尘罩螺栓与滑块两端相连，所述滑块防尘罩6设有用于防尘罩螺栓连接的腰形孔，可以上下调节安装位置，调整钢带5张紧力，补偿滑块防尘罩6与钢带5接触部位经过长期滑动摩擦后产生的磨损。
42.如图2所示，所述滑块8沿与其滑动方向相垂直的两端通过平头螺钉32安装有有光电感应挡板33，所述一体模组导轨本体29截面两侧不等高，较低的一侧安装有槽防尘挡板4，所述有槽防尘挡板4的梯形槽中通过传感器固定螺栓35安装有检测光电感应挡板33位置
的微型光电传感器34，方便调节正负限位和零点感应的位置。
43.实施例二如图2所示，本实施例的直线滑台模组中的一体模组导轨本体的整体结构和第一个实施方式相同，仅滚子组件结构不同。
44.如图5所示，滚子组件由滚子挡条压条46、第二滚子挡条47、第二滚子带48、第二滚子导向保持架49、全滚子滑块50、第一全滚子滑块端盖51、第二全滚子滑块52端盖及全滚子导向块53组成，上述部件与实施例一结构与连接关系相同，仅仅尺寸不同，当滑块尺寸较短时，不方便安装滚子保持链带时，采用本实施例的全滚子组件、无滚子保持链带的结构。
45.如图5中f、g和h部位所示，润滑油脂可以通过全滚子滑块50的f处注入内部相应孔，由g处进入丝杆螺母42，由h处进入第二滚子带48中，第二滚子带48通过滚动循环接触润滑全滚子滑块50和导轨的滚动摩擦面。
46.实施例三如图7和图1所示，滑台模组中的滑块8和滚珠丝杆直筒螺母组件9连接方式及防尘组件与第一个实施方式不同，其余相同。
47.如图所示，第二丝杆螺母58通过圆锥销61与第二滑块59刚性联接。第二紧定螺钉62推紧与第二丝杆螺母58靠圆锥面接触的圆锥销61消除第二丝杆螺母58和第二滑块59的间隙，并由第二紧定螺钉62固定锁死防松。
48.如图7和图1所示，防尘组件由钢带压板2、钢带5、第二滑块防尘罩6、毛毡11、第二防尘挡板4、钢带张紧块56、弹簧57及电机轴承座护罩19组成。所述防尘组件还包括滑块防尘上盖55，所述滑块防尘上盖55设于滑块8上方。
49.钢带5通过由两端第二滑块防尘罩54导向的第二滑块59，第二滑块59和第二一体模组导轨本体60连接方式和实施例一相同，第二滑块8的两端钢带压板2通过钢带压板固定螺钉3与第二防尘挡板63、一体电机轴承座20和支持侧端盖31固定连接，第二滑块防尘罩54通过滑块防尘罩固定螺栓7与第二滑块59固定联接，第二滑块防尘罩54螺栓过孔设计为腰形孔，可以上下调节安装位置，调整钢带5张紧力，补偿第二滑块防尘罩54与钢带5滑动摩擦部位的磨损，第二滑块防尘罩54中有毛毡11清洁防尘减震效果更好，钢带张紧块56在弹簧57的作用下往上弹，使钢带5保持足够的张紧力，橡胶磁条40用双面胶分别粘在第二防尘挡板63对应的凹槽中吸附钢带5，防尘效果更好，两个电机轴承座护罩19对插安装在一体电机轴承座20上。
50.实施例四如图8所示，将与实施例一相同结构的两套滑台模组去掉各自的原来的滑块8并通过正交二轴一体滑块8相连接，两套滑台模组面对面垂直布置。采用两个滑块8合二为一的一体设计能降低总装厚度，简化结构方便安装。一体滑块8两个轴的机械角度的误差由加工精度决定无法调整，超高精度的应用场合，选用多轴数控系统通过二轴联动补偿角度误差。
51.实施例五如图9所示，本实施例的直线滑台模组主要包括分体导轨65、第三滚子导向保持架66、导轨平台67、滚珠丝杆螺母42组件、分体滑块8、导轨固定螺栓70、滑块固定螺栓71、滑块平台72、第三滚子73、第三滚子保持链带74、第三滚子挡条75、止付螺钉76、螺母。
52.本实施例的直线滑台模组其丝杆螺母组件与电机的连接结构与实施例一相同，即
电机与固定安装于电机座上，电机通过联轴器联接滚珠丝杆螺母组件，df配对的角接触轴承安装于轴承座中，由轴承座压板和锁紧螺母消除轴承间隙并锁紧，电机座、轴承座与导轨平台固定联接，两端角接触轴承和深沟球轴承组合支撑滚珠丝杆作高精度的回转运动并承受轴向反作用力。
53.滚珠丝杆螺母42组件通过带法兰的丝杆螺母用螺栓通过法兰螺栓与滑块平台72刚性连接固定。
54.分体导轨65由导轨固定螺栓70固定在导轨平台67上，一侧由止付螺钉76消除装配间隙精确定位，止付螺母77起防松调节的作用，分体滑块8由滑块固定螺栓71固定在滑块平台72上，导轨平台67由分体导轨65与分体滑块8中四条交叉布置的第三滚子73带和第三滚子保持链带74组件通过滚动摩擦导向实现高精度的直线往复运动。
55.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。