上承載組件及導軌系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種上承載組件及導軌系統(tǒng)，屬于導軌領域。上承載組件的基板和支撐板一體成型，支撐板的上、下表面分別與兩個基板的內側壁形成沿著支撐板長度方向延伸的上、下軌道，其還包括固定連接在支撐板兩端的內反向器和連接在內反向器外端的外反向器，內反向器的表面為弧面，其與支撐板端部平滑連接并將上、下軌道連接形成閉合回路狀的環(huán)形軌道，多個相連的滾動體環(huán)繞所述環(huán)形軌道。導軌系統(tǒng)的上承載組件可沿下承載部長度方向移動，下軌道由下承載部的上表面封蓋形成下軌道腔體，上軌道由鞍座封蓋形成上軌道腔體。其解決了上承載組件生產工藝復雜、導軌系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的問題。其生產工藝簡單、精度高，導軌系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
【專利說明】上承載組件及導軌系統(tǒng)
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及導軌領域。
【背景技術】
[0003]隨著現代制造技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，數控技術、機電一體化和工業(yè)機器人在生產中得到了更加廣泛的應用。同時機械傳動機構的定位精度、導向精度和進給速度在不斷提高，使傳統(tǒng)的導向機構發(fā)生了重大變化。在機械加工設備領域中，滾動直線導軌副以其獨有的特性，逐漸取代了傳統(tǒng)的滑動直線導軌，在工業(yè)生產中得到了廣泛的應用。適應了現今機械對于高精度、高速度、節(jié)約能源以及縮短產品開發(fā)周期的要求，已被廣泛應用在各種重型組合加工機床、數控機床、高精度電火花切割機、磨床、工業(yè)用機器人乃至一般產業(yè)用的機械中。
[0004]在現有技術中，有的導軌系統(tǒng)的上承載組件的支撐板與反向器是一體成型的，其加工工藝復雜，生產成本高。目前，也有分體式的上承載組件，其反向部的弧形腔軌道設在反向器內部，導致滾動體的安裝很復雜，由于長時間使用，還可能造成上承載組件位移，導致反向部與支撐板的對接處不平滑，致使?jié)L動體反向困難，運動不順暢，而使得導軌系統(tǒng)不穩(wěn)定。
[0005]
【發(fā)明內容】

[0006]為了克服現有技術的不足，本發(fā)明目的之一在于提供一種上承載組件，其支撐板和基板一體成型，通過將弧形的反向部固定在支撐板兩端來形成滾動體運行的環(huán)形軌道，該導軌加工工藝簡單，安裝方便`，精確度高，可減少軌道連接處的阻力，提高運動的順暢性。
[0007]本發(fā)明的目的之二在于提供一種導軌系統(tǒng)。
[0008]為解決上述目的一，本發(fā)明所采用的技術方案如下:
上承載組件，包括相對設置的兩個基板、連接在兩個基板之間的支撐板和多個滾動體。所述基板和支撐板一體成型；所述支撐板的上表面和下表面分別與兩個基板的內側壁形成沿著支撐板長度方向延伸的上軌道和下軌道；其還包括固定連接在支撐板兩端的內反向器以及連接在內反向器外端的外反向器，所述內反向器的表面為弧面，其與支撐板端部平滑連接并將上、下軌道連接形成閉合回路狀的環(huán)形軌道；所述多個相連的滾動體環(huán)繞所述環(huán)形軌道設置，其可以沿著環(huán)形軌道滾動。
[0009]優(yōu)選地，所述外反向器內側是與內反向器表面相匹配的弧面，在外反向器內側的弧面上相對于上、下軌道的位置處設有凹槽，該外反向器用于封蓋內反向器，凹槽與內反向器配合形成一個供滾動體反向的弧形腔。
[0010]優(yōu)選地，在支撐板的長度方向的截面中，所述支撐板的上表面的輪廓線和下表面的輪廓線均呈直線狀，且上表面的輪廓線和下表面的輪廓線的端部通過圓弧線平滑連接。[0011 ] 優(yōu)選地，在所述的兩個基板的內側壁設有鑲板槽，在鑲板槽內安裝有鑲板。
[0012]優(yōu)選地，所述支撐板的上表面和下表面都是平面或者都從與基板連接的兩側向中間凹陷。
[0013]所述支撐板的上、下表面分別與基板的上、下表面平行；所述基板長度方向的一端
到另一端的厚度一致。
[0014]優(yōu)選地，所述基板的上表面為一傾斜面，從基板長度方向的一端至另一端該傾斜面逐漸向下傾斜，基板的厚度逐漸減??；在支撐板的長度方向的截面中，所述支撐板的上表面的輪廓線與基板上表面平行，所述支撐板的下表面的輪廓線與基板下表面平行。
[0015]優(yōu)選地，其還包括一個防脫落架，其為一根金屬條，其包括兩端的固定部和中段，其兩個固定部分別固定在兩個外反向器上；在外反向器下表面的中間和滾動體表面的中間設有沿下軌道長度方向安置槽，所述安置槽的深度大于金屬條中段的厚度。
[0016]優(yōu)選地，在基板兩內側壁設有卡槽，在滾動體的滾動軸線兩端設置有凸軸，所述凸軸卡接在卡槽內。
[0017]為解決上述目的二，本發(fā)明所采用的技術方案如下:
導軌系統(tǒng)，包括下承載部、鞍座，其還包括上承載組件；所述上承載組件安裝在下承載部上方，并可沿著下承載部長度方向移動；所述下軌道由下承載部的上表面封蓋形成下軌道腔體；上軌道由鞍座封蓋形成上軌道腔體。所述上承載組件包括相對設置的兩個基板、連接在兩個基板之間的支撐板和多個滾動體。所述基板和支撐板一體成型；所述支撐板的上表面和下表面分別與兩個基板的內側壁形成沿著支撐板長度方向延伸的上軌道和下軌道；其還包括固定連接在支撐板兩端的內反向器以及連接在內反向器外端的外反向器，所述內反向器的表面為弧面，其與支撐板端部平滑連接并將上、下軌道連接形成閉合回路狀的環(huán)形軌道；所述多個相連的滾動體環(huán)繞所述環(huán)形軌道設置，其可以沿著環(huán)形軌道滾動。
[0018]相比現有技術，本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的導軌系統(tǒng)的上承載組件采用分體式軌道，其支撐板、反向器的生產加工可以分別進行，安裝的時候可以觀察到支撐板和反向器連接處是否平滑過渡。本發(fā)明的反向器分為內反向器和外反向器，也可以分別進行生產加工，使得本發(fā)明的上承載組件的生產加工工藝簡單，反向器與支撐板的安裝以及滾動體的安裝都很方便，精確度高，并可減少軌道連接處的阻力，提高運動的順暢性。另外，基板上表面和鞍座下表面設置為斜面，在下承載部和滾動體被磨損后可以通過調節(jié)上承載組件與下承載部之間的距離來保持其相對運動，而無需對上承載組件或者下承載部進行更換；支撐板設置為向中間凹陷的結構可以增加滾動體與支撐板的接觸面積，增加承載能力；安裝的鑲板可以減少支撐板的磨損，延長支撐板的使用壽命。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的導軌系統(tǒng)的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明中上承載組件結構示意圖；
圖3為本發(fā)明導軌系統(tǒng)的長度方向截面圖； 圖4為本發(fā)明的帶鑲板槽的基板截面示意圖；
圖5為本發(fā)明中V形軌道的截面結構示意圖；
圖6為本發(fā)明中弧形軌道的截面結構示意圖；
圖7為本發(fā)明中帶V形軌道的基板和支撐板的結構示意圖；
圖8為本發(fā)明中有防脫落架的上承載組件結構示意圖；
圖9為本發(fā)明中有安置槽的滾動體的結構示意圖；
圖10為本發(fā)明中設有方形卡槽的基板的結構示意圖；
圖11為本發(fā)明中設有三角形卡槽的基板的結構示意圖；
圖12為本發(fā)明中的鏈式防脫落架的結構示意圖；
圖13為本發(fā)明中有加油孔的端蓋結構示意圖；
圖14為多軌道的基板和支撐板的結構示意圖；
其中，11、基板；111、卡槽；112、鑲板槽；12、支撐板；13、滾動體；131、凸軸；14、內反向器；15、外反向器；151、凹槽；2、下承載部；3、間隙；4、鞍座；52、固定部；51、中段；53、安置槽；54、安裝槽；55、鏈條；56、保持架單體；6、端蓋；61、加油孔；7、冷卻孔。
[0021]
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0023]如圖1所示，一種導軌系統(tǒng)，包括下承載部2、鞍座4、多個滾動體13和上承載組件。
[0024]上承載組件，包括相對設置的兩個基板11、連接在兩個基板11之間的支撐板12和多個滾動體13?；?1和支撐板12 —體成型，支撐板12的上表面和下表面分別與兩個基板11的內側壁形成沿著支撐板12長度方向延伸的上軌道和下軌道，其還包括固定連接在支撐板12兩端的內反向器14以及連接在內反向器14外端的外反向器15，內反向器14的表面為弧面，其與支撐板12端部平滑連接并將上、下軌道連接形成閉合回路狀的環(huán)形軌道。多個相連的滾動體13環(huán)繞所述環(huán)形軌道設置，其可以沿著環(huán)形軌道滾動。多個滾動體13之間相連的方式可以是相鄰的滾動體的相互接觸或者通過保持架進行連接。滾動體13可以是滾動柱或者滾動珠，其滾動軸線與上、下軌道的寬度一致。
[0025]外反向器15內側是與內反向器14表面相匹配的弧面，在外反向器15內側的弧面上相對于上、下軌道的位置處設有凹槽151,該外反向器15用于封蓋內反向器14,凹槽151與內反向器14配合形成一個供滾動體13反向的弧形腔。外反向器15與基板11對應設有螺孔，外反向器15通過螺釘固定在基板11的兩端。
[0026]如圖3所示，在支撐板12的長度方向的截面中，支撐板12的上表面的輪廓線和下表面的輪廓線均呈直線狀，且上表面的輪廓線和下表面的輪廓線的端部通過圓弧線平滑連接。通過優(yōu)化支撐板12的結構，可以進一步減少滾動體13滾動阻力，使?jié)L動體13更順暢地滾動。
[0027]本發(fā)明的導軌系統(tǒng)中，上承載組件安裝在下承載部2上方，并可沿著下承載部2的長度方向移動。下軌道由下承載部2的上表面封蓋形成下軌道腔體，上軌道由鞍座4封蓋形成上軌道腔體。作為優(yōu)選的實施例，鞍座4與上承載組件可以通過螺釘在基板11的上表面或者側面進行固定連接。
[0028]本發(fā)明的分體式的軌道結構，在生產的時候，基板11和支撐板12 —體成型，內反向器14和外反向器15可以分別進行生產加工，與現有的整體式的軌道或者整體式的反向器相比，其生產工藝簡單，成本低，能大大降低生產加工難度；與現有技術中的分段式軌道和整體式反向器相比，能確保安裝時內反向器14與上、下導軌的連接處平滑，可減少軌道的連接處對滾動體13滾動造成的干擾，減少其運動阻力，提高其運動的順暢性。并且對于滾動體13的安裝也很方便。
[0029]如圖4所示，在兩個基板11的內側壁底部設有鑲板槽112，在鑲板槽112內安裝有鑲板。通過利用鑲板與滾動體13相接觸，可減少支撐板12的磨損，延長支撐板12的使用壽命。
[0030]本發(fā)明中的鑲板可以采用精細陶瓷、硬質合金、高速鋼或者鎢鋼材質制成，能提高鑲板的硬度、耐磨性。
[0031]如圖4所不,支撐板12的上表面和下表面是平面。支撐板12的上表面和下表面還可以設置為從與基板11連接的兩側向中間凹陷的表面，如圖5和圖6所示，該凹陷的表面可以是V形或者弧形。設置凹陷的支撐板12可以增大滾動體13與支撐板12的接觸面積，增加支撐板12的承載能力。如圖7所示，當支撐板12設置成凹陷形狀時，基板11無需向下延伸形成下軌道的側壁，下軌道的兩側會對滾動體13產生兩個朝內的力，從而確保滾動體13不會脫離軌道。
[0032]支撐板12的上、下表面分別與基板11的上、下表面平行。如圖2所示，基板11長
度方向的一端到另一端的厚度一致。
[0033]如圖3所示，基板11的上表面還可以設為一傾斜面，從基板11的長度方向的一端至另一端該傾斜面逐漸向下傾斜，基板11的厚度逐漸減小。在支撐板12的長度方向的截面中，支撐板12的上表面的輪廓線與基板11的上表面平行，支撐板12的下表面的輪廓線與基板11的下表面平行。鞍座4可相對于下承載部2移動，且其下表面為與基板11的上表面匹配的斜面，上承載組件可相對于鞍座4滑動，滑動后會調整上承載組件的高度，從而可以調整上承載組件與下承載部2之間的距離，方便安裝與維修。當滾動體13與下承載部2因長期使用、長期摩擦而磨損產生間隙時，會影響上承載組件與下承載部2之間的相對運動，這時，通過移動上承載組件來減小上承載組件與下承載部2之間的間隙即可恢復相對運動。
[0034]如圖8和圖9所示，作為一種優(yōu)選的實施例，本發(fā)明的導軌系統(tǒng)還包括一個防脫落架，該防脫落架是一根金屬條，可以是鋼絲條、銅絲條等，其包括兩端的固定部52和中段51，其兩個固定部52分別固定在兩個外反向器15上，在外反向器15下表面的中間和滾動體13表面的中間設有沿下軌道長度方向的安置槽53，中段51位于安置槽53內，為了確保滾動體13與下承載部2的充分接觸，安置槽53的深度大于金屬條的厚度，從而使金屬條完全陷入安置槽53內。通過金屬條將滾動體13保持在軌道內而不至于脫落下來。防脫落架的固定方式有多種，可以直接焊接或者通過螺釘固定在外反向器15的兩端，在本實施例中，安置槽53延伸至外反向器15的外側面，在安置槽53的末端設有安裝槽54，固定部52為設置在金屬條末端的卡鉤，卡鉤卡接在安裝槽54內，并且在兩個外反向器15的外側還固定安裝有端蓋6，用于夾緊和固定金屬條。端蓋6上對應于外反向器15和基板11的螺孔的位置處同樣設置有螺孔，端蓋6、外反向器15和基板11通過螺釘連接為一整體。為了增強防脫落功能，防脫落架可以設置多個。
[0035]如圖10所示，為防止?jié)L動體13脫落，還可以在基板11兩內側壁設卡槽111，在滾動體13的滾動軸線兩端設置有凸軸131，凸軸131卡接在卡槽111內。本實施例中，卡槽111的截面形狀為方形，其還可以設置為方形、三角形、梯形或者弧形。如圖11所示的卡槽111截面形狀為三角形。滾動體13可以與支撐板12的上表面接觸也可以不接觸，優(yōu)選地，卡槽111與支撐板12的上表面的距離大于滾動體13的半徑，使得滾動體13與支撐板12的上表面之間存在間隙3，能夠提高滾動體13的運動速度，并且能減少滾動體13與支撐板12上表面之間的摩擦，延長上承載組件的使用壽命。
[0036]如圖12所示，滾動體13的防脫落結構還可以是一個鏈式保持架56，鏈式保持架56將相鄰的滾動體13相隔開，減少各個滾動體13之間的摩擦。該防脫落結構還可以是單體保持架。
[0037]優(yōu)選的，在支撐板12內還設置有輸送管，上承載組件上設置有與輸送管連通的進口和出口，以在使用過程中，通過利用制冷制熱設備往輸送管內通入調溫介質(也就是冷卻介質或導熱介質)，可調節(jié)上承載組件的溫度。如圖2和圖8所示，在基板11外側還設有冷卻孔7。
[0038]如圖13所示，機械在長時間運行的時候，需要加油進行潤滑，因而可以在端蓋6和外反向器15上對應設有加油孔61,方便加潤滑油；或者,可以在外反向器15外端加裝一個
自潤滑裝置。
[0039]如圖14所示，該上承載組件還可以設置有多個基板11和多個支撐板12，從而形成多個環(huán)形軌道(其中，環(huán)形軌道的數量與支撐板12數量相等)。
[0040]優(yōu)選地，上承載組件上還固定有用于密封上承載組件和下承載部2之間的密封件。該密封件通過嵌裝方式或者螺絲鎖緊方式固定在上承載組件上。該密封件可以對上承載組件與下承載部2之間進行密封，從而避免外界的粉塵、切屑料影響導軌系統(tǒng)運行的可靠性。
[0041]上述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護的范圍，本領域的技術人員在本發(fā)明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護的范圍。
【權利要求】
1.上承載組件，包括相對設置的兩個基板(11)、連接在兩個基板(11)之間的支撐板(12)和多個滾動體(13)，其特征在于:所述基板(11)和支撐板(12) —體成型；所述支撐板(12)的上表面和下表面分別與兩個基板(11)的內側壁形成沿著支撐板(12)長度方向延伸的上軌道和下軌道；其還包括固定連接在支撐板(12)兩端的內反向器(14)以及連接在內反向器(14)外端的外反向器(15)，所述內反向器(14)的表面為弧面，其與支撐板(12)端部平滑連接并將上、下軌道連接形成閉合回路狀的環(huán)形軌道；所述多個相連的滾動體(13)環(huán)繞所述環(huán)形軌道，其可以沿著環(huán)形軌道滾動。
2.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于:所述外反向器(15)內側是與內反向器(14)表面相匹配的弧面，在外反向器(15)內側的弧面上相對于上、下軌道的位置處設有凹槽(151),外反向器(15)用于封蓋內反向器(14),凹槽(151)與內反向器(14)配合形成一個供滾動體(13)反向的弧形腔。
3.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于:在支撐板(12)的長度方向的截面中，所述支撐板(12)的上表面的輪廓線和下表面的輪廓線均呈直線狀，且上表面的輪廓線和下表面的輪廓線的端部通過圓弧線平滑連接。
4.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于:在所述的兩個基板(11)的內側壁底部設有鑲板槽(112)，在鑲板槽(112 )內安裝有鑲板。
5.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于:所述支撐板(12)的上表面和下表面都是平面或者都從與基板(11)連接的兩側向中間凹陷。
6.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于:所述支撐板(12)的上、下表面分別與基板(11)的上、下表面平行；所述基板(11)長度方向的一端到另一端的厚度一致。
7.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于:所述基板(11)的上表面為一傾斜面，從基板(11)長度方向的一端至另一端該傾斜面逐漸向下傾斜，基板(11)的厚度逐漸減小；在支撐板(12)的長度方向的截面中，所述支撐板(12)的上表面的輪廓線與基板上表面平行，所述支撐板(12)的下表面的輪廓線與基板(II)下表面平行。
8.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于還包括一個防脫落架，其為一根金屬條，其包括兩端的固定部(52)和中段(51)，其兩個固定部(52)分別固定在兩個外反向器(15)上；在外反向器(15)下表面的中間和滾動體(13)表面的中間設有沿下軌道長度方向的安置槽(53)，所述安置槽(53)的深度大于金屬條中段的厚度。
9.如權利要求1所述的上承載組件，其特征在于:在基板(11)兩內側壁設有卡槽(111)，在滾動體(13)的滾動軸線兩端設置有凸軸(131)，所述凸軸(131)卡接在卡槽(111)內。
10.導軌系統(tǒng)，包括下承載部(2)、鞍座(4)，其特征在于還包括如權利要求1至9任一項所述的上承載組件；所述上承載組件安裝在下承載部(2)上方，并可沿著下承載部(2)長度方向移動；所述下軌道由下承載部(2)的上表面封蓋形成下軌道腔體；上軌道由鞍座(4)封蓋形成上軌道腔體。
【文檔編號】F16C29/04GK103573811SQ201310522686
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2013年10月29日
【發(fā)明者】陳意民 申請人:陳意民