專利名稱：一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾珠絲杠技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種在柔性數(shù)控金屬板材自動(dòng)剪切生產(chǎn)線中高速、重載情況下高精度板材送料的螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元。
背景技術(shù)：
在柔性數(shù)控金屬板材自動(dòng)剪切生產(chǎn)線中，超長行程板料輸送過程通常采用齒輪、齒條傳動(dòng)方式。但是這種傳動(dòng)過程一般為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)一齒輪、齒條傳動(dòng)一送料梁(經(jīng)常與齒輪固定聯(lián)結(jié))前后移動(dòng)實(shí)現(xiàn)送料定位功能。齒條安裝在固定架上，普遍采用分段安裝并用銷軸來固定。這種傳動(dòng)方式有以下缺點(diǎn)1、傳動(dòng)過程定位精度、重復(fù)定位精度差；2、傳動(dòng)速度不高；3、傳動(dòng)過程噪音大；4、齒輪、齒條加工成本高；5、齒條安裝困難，分段接縫質(zhì)量不高。目前技術(shù)人員開始用傳統(tǒng)的滾珠絲杠來代替這種齒輪、齒條傳動(dòng)方式。因?yàn)闈L珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想產(chǎn)品。滾珠絲杠由螺桿、螺母和回轉(zhuǎn)體組成。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。滾珠絲杠其它特點(diǎn)如下1.運(yùn)動(dòng)極靈敏，低速時(shí)不會(huì)出現(xiàn)爬行；2、可以完全消除間隙并可預(yù)緊，故有較高的軸向剛度，反向定位精度高；3、滾珠絲杠螺母副摩擦系數(shù)小，無自鎖，能實(shí)現(xiàn)可逆?zhèn)鲃?dòng)；但是目前的滾珠絲杠副以滾珠絲杠作為轉(zhuǎn)動(dòng)體時(shí)，螺母就會(huì)隨絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)工件可以通過螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)的滾珠絲杠加工難度比較大，同時(shí)這種絲桿的長度不能太長，不然穩(wěn)定性差，導(dǎo)致傳動(dòng)精度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)而提供一種能實(shí)現(xiàn)板料超長行程高速送進(jìn)、回退，并保證其定位精度和重復(fù)定位的螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元。為解決本發(fā)明的技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，包括固定支架、伺服電機(jī)、滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌、送料梁，所述送料梁兩端對稱設(shè)置固定支架，所述固定支架上部安裝直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌上設(shè)置滾柱式滑塊，所述送料梁置于滾柱式滑塊上，所述固定支架上部安裝絲杠座板，所述滾珠絲杠通過固定裝置安裝在絲杠座板上；所述滾珠絲杠上套裝滾珠絲杠副螺母，所述滾珠絲杠副螺母連接螺母座，所述螺母座連接送料梁，所述送料梁的兩端連接伺服電機(jī)支架，所述伺服電機(jī)支架上設(shè)置伺服電機(jī)。所述伺服電機(jī)的軸端設(shè)置小同步帶輪，所述小同步帶輪通過同步帶連接大同步帶輪，所述大同步帶輪安裝在滾珠絲杠副螺母的內(nèi)圈。所述固定裝置包括右軸套，所述滾珠絲杠上設(shè)置導(dǎo)向平鍵，所述滾珠絲杠裝入右軸套，所述右軸套的端面設(shè)置壓蓋、圓螺母和鎖緊圓螺母。所述滾珠絲杠的左端設(shè)置預(yù)緊裝置，所述預(yù)緊裝置包括左軸套，所述滾珠絲杠左端裝入左軸套，所述左軸套端面安裝碟簧壓墊、碟簧、大圓螺母和大鎖緊圓螺母。
所述滾珠絲杠的左端頭設(shè)置一檢測裝置，所述檢測裝置包括所述滾珠絲杠的左端頭設(shè)置檢測軸，所述檢測軸的左端設(shè)有檢測槽，所述固定支架上設(shè)一光電開關(guān)座，所述光電開關(guān)座設(shè)置對射式光電開關(guān)，所述檢測軸上的檢測槽中心對準(zhǔn)光電開關(guān)對射中心。本發(fā)明提供的螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元結(jié)構(gòu)簡單緊湊、設(shè)計(jì)思路新穎、獨(dú)特。在超長行程送料中用滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)替代了齒輪齒條傳動(dòng)方式，解決了超長距離輸送過程中軸向和徑向跳動(dòng)過大導(dǎo)致送料精度差的難題。實(shí)現(xiàn)板料超長行程高速送進(jìn)、回退，并保證其定位精度、重復(fù)定位精度。同時(shí)考慮到重載高速和長距離傳動(dòng)使溫度升高產(chǎn)生熱位移，導(dǎo)致絲杠導(dǎo)程發(fā)生變化引起精度誤差，對傳動(dòng)滾珠絲杠提前采取預(yù)拉伸處理，同時(shí)我們也考慮到不同地區(qū)、不同季節(jié)溫度變化和長時(shí)間運(yùn)行引起的滾珠絲杠軸向位移，我們采用光電開關(guān)來對絲杠位置變化檢測控制，一旦軸向位移超過允許值，機(jī)器自動(dòng)停機(jī)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1俯視圖3為圖1的P向視圖中1-伺服電機(jī)2-小同步帶輪3-同步帶4-大同步帶輪5-螺母座 6-滾珠絲杠副螺母7-滾珠絲杠8-送料梁9-固定支架10-右軸套11-壓蓋12-鎖緊圓螺母13-圓螺母14-導(dǎo)向平鍵15-左軸套16-碟簧壓墊17-碟簧18-大圓螺母19 -大鎖緊螺母20-檢測軸21-光電開關(guān)座22-對射式光電開關(guān)23-伺服電機(jī)支架24-直線導(dǎo)軌25-滾柱式滑塊 26-絲杠座板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明
如圖1、2、3所示，一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，包括固定支架9、伺服電機(jī)1、滾珠絲杠7、送料梁8。送料梁8是一整體焊接矩形截面梁，兩端焊接有螺母座5，用于安裝滾珠絲杠副螺母6，螺母座5中心距為7922 mm。送料梁8兩端還分別安裝有伺服電機(jī)支架23，送料梁8下底面安裝有滾柱式滑塊25，此處采用了雙滑塊結(jié)構(gòu)，單邊布置2個(gè)，滑塊中心距為7302 mm。固定支架9分別對稱布置在送料梁8兩端，固定支架9上安裝了直線導(dǎo)軌24。滾柱式滑塊25安裝在直線導(dǎo)軌24。通過滾柱式滑塊25將送料梁8置于直線導(dǎo)軌24之上，并找正調(diào)平，送料梁8在外力作用下就能前后移動(dòng)，移動(dòng)行程達(dá)到7000 mm。固定支架9兩端分別焊接有絲杠座板26，滾珠絲杠7通過固定裝置安裝在絲杠座板26上。絲杠座板26上分別安裝有右軸套10和左軸套15，右軸套10和左軸套15內(nèi)套裝滾珠絲杠7。由于右軸套10和左軸套15間隔距離大，安裝時(shí)要保證右軸套10和左軸套15同軸度要求。滾珠絲杠7右端裝有導(dǎo)向平鍵14，起滾珠絲杠7的導(dǎo)向和防轉(zhuǎn)作用。右軸套10端面裝有壓蓋11，再依次裝入圓螺母13和鎖緊圓螺母12，這樣滾珠絲杠7右端就安裝定位完畢。滾珠絲杠7左端的安裝預(yù)緊裝置整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵，滾珠絲杠7左端裝入左軸套15后，先安裝碟簧壓墊16，再裝入碟簧17和大圓螺母18，通過擰緊大圓螺母18開始預(yù)拉伸滾珠絲杠7，預(yù)拉伸力的大小完全由碟簧17的壓縮量來決定，所以要仔細(xì)測量碟簧壓墊17和大圓螺母18之間的距離，要嚴(yán)格控制在±0.1 mm之內(nèi)，再裝大鎖緊圓螺母19鎖緊定位。滾珠絲杠7軸向位置固定后還要考慮到高速運(yùn)行過程中它產(chǎn)生軸向位移的檢測和控制，所以我們在滾珠絲杠7左端頭設(shè)置一檢測裝置。檢測裝置包括滾珠絲杠7的左端頭安裝的檢測軸20，檢測軸20的左端加工有檢測槽，光電開關(guān)座21安裝在固定支架9上，光電開關(guān)座21上安裝了對射式光電開關(guān)22，檢測軸20上的檢測槽中心對準(zhǔn)光電開關(guān)22對射中心，一旦檢測槽中心偏移對射中心，光電開關(guān)22立即發(fā)出訊號(hào)并報(bào)警，提示操作人員需要重新鎖緊定位滾珠絲杠7。送料梁8的兩端連接伺服電機(jī)支架23，伺服電機(jī)支架23上安裝伺服電機(jī)1，伺服電機(jī)I的軸端安裝了小同步帶輪2，大同步帶輪4安裝在滾珠絲杠副螺母6的內(nèi)圈，大同步帶輪4、小同步帶輪2通過同步帶3聯(lián)系起來。使用時(shí)，兩個(gè)伺服電機(jī)I雙邊同步驅(qū)動(dòng)，小同步帶輪2轉(zhuǎn)動(dòng)通過同步帶3使大同步帶輪4轉(zhuǎn)動(dòng),大同步帶論4固定在滾珠絲杠副螺母6的內(nèi)圈，所以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副螺母6轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠副螺母6固定在螺母座5上，而螺母座5又和送料梁8成一體，所以在滾珠絲杠副的傳動(dòng)下，再加上滾柱式滑塊25和直線導(dǎo)軌24的平穩(wěn)導(dǎo)向，送料梁8就可以前后快速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)同步定位和控制功能。以上所述的僅是本發(fā)明專利的優(yōu)選實(shí)例。應(yīng)當(dāng)指出對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明專利所提供的技術(shù)啟示下，作為機(jī)械領(lǐng)域的公知常識(shí)，還可以做出其它等同變型和改進(jìn)，也應(yīng)視為本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，包括固定支架、伺服電機(jī)、滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌、送料梁，所述送料梁兩端對稱設(shè)置固定支架，所述固定支架上部安裝直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌上設(shè)置滾柱式滑塊，所述送料梁置于滾柱式滑塊上，所述固定支架上部安裝絲杠座板，其特征在于所述滾珠絲杠(7)通過固定裝置安裝在絲杠座板(26)上；所述滾珠絲杠(7)上套裝滾珠絲杠副螺母(6)，所述滾珠絲杠副螺母(6)連接螺母座(5)，所述螺母座(5) 連接送料梁(8 )，所述送料梁(8 )的兩端連接伺服電機(jī)支架(23 )，所述伺服電機(jī)支架(23 )上設(shè)置伺服電機(jī)(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，其特征在于所述伺服電機(jī)(I)的軸端設(shè)置小同步帶輪(2),所述小同步帶輪(2)通過同步帶(3)連接大同步帶輪(4)，所述大同步帶輪(4)安裝在滾珠絲杠副螺母(6)的內(nèi)圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，其特征在于所述固定裝置包括右軸套(10)，所述滾珠絲杠(7)上設(shè)置導(dǎo)向平鍵(14)，所述滾珠絲杠副(7)裝入右軸套(10)，所述右軸套(10)的端面設(shè)置壓蓋(11)、圓螺母(13)和鎖緊圓螺母(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，其特征在于所述滾珠絲杠(7)的左端設(shè)置預(yù)緊裝置，所述預(yù)緊裝置包括左軸套(15)，所述滾珠絲杠(7)左端裝入左軸套(15)，所述左軸套(15)端面安裝碟簧壓墊(16)、碟簧(17)、大圓螺母(18)和大鎖緊圓螺母(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，其特征在于所述滾珠絲杠(7)的左端頭設(shè)置一檢測裝置，所述檢測裝置包括所述滾珠絲杠(7)的左端頭設(shè)置檢測軸(20 )，所述檢測軸(20 )的左端設(shè)有檢測槽，所述固定支架(9 )上設(shè)一光電開關(guān)座 (21)，所述光電開關(guān)座(21)設(shè)置對射式光電開關(guān)(22)，所述檢測軸(20)上的檢測槽中心對準(zhǔn)光電開關(guān)(22)對射中心。
全文摘要
一種螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元，包括固定支架、伺服電機(jī)、滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌、送料梁，所述送料梁兩端對稱設(shè)置固定支架，所述固定支架上部安裝直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌上設(shè)置滾柱式滑塊，所述送料梁置于滾柱式滑塊上，所述固定支架上部安裝絲杠座板，所述滾珠絲杠通過固定裝置安裝在絲杠座板上；所述滾珠絲杠上套裝滾珠絲杠副螺母，所述滾珠絲杠副螺母連接螺母座，所述螺母座連接送料梁，所述送料梁的兩端連接伺服電機(jī)支架，所述伺服電機(jī)支架上設(shè)置伺服電機(jī)。本發(fā)明提供的螺母旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)單元結(jié)構(gòu)簡單緊湊、設(shè)計(jì)思路新穎、獨(dú)特。在超長行程送料中用滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)替代了齒輪齒條傳動(dòng)方式，解決了超長距離輸送過程中軸向和徑向跳動(dòng)過大導(dǎo)致送料精度差的難題。實(shí)現(xiàn)板料超長行程高速送進(jìn)、回退，并保證其定位精度、重復(fù)定位精度。
文檔編號(hào)F16H25/22GK103008773SQ201210527029
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者何應(yīng)東, 朱廣慶, 呂毓軍, 萬運(yùn)成, 楊麗娜 申請人:天水鍛壓機(jī)床(集團(tuán))有限公司