線性傳動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是與線性傳動技術(shù)有關(guān)，特別是指一種提高定位精準(zhǔn)度的線性傳動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般為了降低滾珠螺桿背隙產(chǎn)生的誤差，通常會在螺帽上增加額外的預(yù)壓力調(diào)整結(jié)構(gòu)，以消除螺桿、螺帽及滾珠之間所產(chǎn)生的背隙，如中國臺灣第1335391公告號。無論滾珠螺桿的預(yù)壓力存在與否，螺桿、螺帽及滾珠之間仍存在微小余隙，以讓滾珠能滾動，但這微小余隙也讓螺帽有相對螺桿軸向微幅移動的自由度，若無特殊處置，此微幅移動的量無法被預(yù)測，此即為螺桿傳動機(jī)構(gòu)的背隙問題，最終影響定位的精確度。
[0003]目前有許多移動平臺都利用滾珠螺桿作為主要的傳動機(jī)構(gòu)，背隙的存在會使得馬達(dá)內(nèi)建的旋轉(zhuǎn)編碼器的角度定位無法精準(zhǔn)對應(yīng)到線性定位，造成重現(xiàn)精度不佳。傳統(tǒng)上若要改善，通常會額外加裝線性編碼器，直接定位線性運(yùn)動的位置來解決上述的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于上述缺失，本實(shí)用新型的目的在于提供一種線性傳動系統(tǒng)，用以消除線性移動裝置本身的間隙，來提高線性傳動系統(tǒng)的定位準(zhǔn)確度。
[0005]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)包括一線性移動裝置及一背隙消除裝置。線性移動裝置包括一線性支撐單元、一滑動單元及多個(gè)滾珠?；瑒訂卧B接線性支撐單元，且可相對線性支撐單元作線性運(yùn)動。線性支撐單元及滑動單元之間形成一循環(huán)路徑。該多個(gè)滾珠設(shè)于循環(huán)路徑上，每一滾珠具有背對的兩點(diǎn)。背隙消除裝置推抵線性移動裝置的滑動單元，以使每一滾珠背對的兩點(diǎn)分別抵靠線性支撐單元及滑動單元，推抵滑動單元的力量方向與滑動單元的運(yùn)動方向平行。
[0006]如此，本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)藉由背隙消除裝置對滑動單元施加特定方向的力量，而使該多個(gè)滾珠定位于同側(cè)，來避免滾珠與線性支撐單元及滑動單元之間定位時(shí)因?yàn)檩S向的間隙無法精確地完成定位，以提高線性傳動系統(tǒng)行程中的定位精準(zhǔn)度。
[0007]有關(guān)本實(shí)用新型所提供的線性傳動系統(tǒng)的詳細(xì)構(gòu)造、特點(diǎn)、組裝或使用方式，將于后續(xù)的實(shí)施方式詳細(xì)說明中予以描述。然而，在本實(shí)用新型領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)能了解，該等詳細(xì)說明以及實(shí)施本實(shí)用新型所列舉的特定實(shí)施例，僅用于說明本實(shí)用新型，并非用以限制本實(shí)用新型專利保護(hù)的范圍。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的短行程的線性傳動系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖。
[0009]圖2是圖1中滾珠螺桿及背隙消除裝置的剖視示意圖。
[0010]圖3是本實(shí)用新型的長行程的線性傳動系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下，茲配合各圖式列舉對應(yīng)之較佳實(shí)施例來對本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)的組成構(gòu)件及達(dá)成功效來作說明。然各圖式中線性傳動系統(tǒng)的構(gòu)件、尺寸及外觀僅用來說明本實(shí)用新型的技術(shù)特征，而非對本實(shí)用新型構(gòu)成限制。
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)10包括一線性移動裝置11及一背隙消除裝置13。背隙消除裝置13用以限制及消除線性移動裝置11本身的背隙，來提高線性移動裝置11的運(yùn)行的準(zhǔn)確度。
[0013]如圖2所示，于此實(shí)施例中，線性移動裝置11以滾珠螺桿為例來說明，因此，本實(shí)施例中滾珠螺桿與線性移動裝置以相同的元件符號11表示。
[0014]滾珠螺桿11包括一螺桿(即線性支撐單元)111、一螺帽(即滑動單元)113及多個(gè)滾珠115。螺帽113系螺接螺桿111，且與螺桿111形成一滾珠循環(huán)路徑117。該多個(gè)滾珠115設(shè)于滾珠循環(huán)路徑117上。每一滾珠115具有背對的兩點(diǎn)，分別和螺桿111與螺帽113接觸于兩點(diǎn)P1、P2。
[0015]背隙消除裝置13推抵滾珠螺桿11的螺帽113，以使該多個(gè)滾珠115固定于同側(cè)，如此，每一滾珠115背對的兩點(diǎn)分別抵靠螺桿111及螺帽113。推抵螺帽113的力量F方向與螺桿111螺帽113運(yùn)動方向平行。
[0016]請?jiān)賲⒄請D1，該圖顯示短行程的線性傳動系統(tǒng)10，背隙消除裝置13為一有桿缸，有桿缸包括一氣壓缸體131及一活塞桿133?；钊麠U133設(shè)于氣壓缸體131內(nèi)，且隨氣壓缸體131內(nèi)的氣體壓力變化而相對氣壓缸體131作伸縮(線性)運(yùn)動。活塞桿133推抵螺帽113。如此，背隙消除裝置13可藉由控制氣壓缸體131內(nèi)的氣體壓力而使活塞桿133對螺帽113提供一推力，來消除滾珠螺桿11靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，螺帽113與螺桿111之間的微幅移動的自由度，并使安裝于螺帽113上的移動平臺17被準(zhǔn)確定位。
[0017]于本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)10具有背隙消除裝置13，因此，無論滾珠螺桿11是在運(yùn)行中或者滾珠螺桿11是靜止?fàn)顟B(tài)，都可藉由背隙消除裝置13限制滾珠螺桿11的螺帽113與螺桿111的微幅移動的自由度。
[0018]一般來說，螺帽113被移動至定位點(diǎn)時(shí)，滾珠螺桿11屬于靜止?fàn)顟B(tài)，也就是說滾珠螺桿11本身的摩擦力及馬達(dá)沒有帶動螺桿111轉(zhuǎn)動，因此，螺帽113是不能相對螺桿111移動。此時(shí)，背隙消除裝置13對螺帽113施加固定地推力，來達(dá)到消除背隙的目的，及提高定位地精度。因此，無論馬達(dá)帶動螺桿111轉(zhuǎn)動，將螺帽113移動至螺桿111的任何定位位置時(shí)，背隙消除裝置13都能對位在定位位置的螺帽113施加固定推力，來提高定位精確度。
[0019]如圖3所示，該圖顯示長行程的線性傳動系統(tǒng)30。于此實(shí)施例中，線性移動裝置31是以伺服滑臺為例，伺服滑臺包括一滾珠螺桿311、一滑軌315及一伺服馬達(dá)(圖中未示)。滾珠螺桿311包括一螺桿312、一螺帽313及多個(gè)滾珠，且前一實(shí)施例有相同背隙的問題，于此不再贅述該問題。伺服馬達(dá)使?jié)L珠螺桿311運(yùn)行，且為業(yè)界所周知，故于此不作贅述。
[0020]背隙消除裝置33為一無桿缸，無桿缸與有桿缸的主要差異在于無桿缸沒有活塞桿作為導(dǎo)引運(yùn)動，可輕易達(dá)到長行程移動的優(yōu)點(diǎn)。無桿缸是利用氣體、磁力及鋼索等來讓活塞移動，可輕易達(dá)到長行程的優(yōu)點(diǎn)。背隙消除裝置33包括一線性缸體331、一活塞滑塊333及一擋塊335。線性缸體331與滾珠螺桿31平行設(shè)置?；钊瑝K333連接線性缸體331上，且可于線性缸體331作前、后方向運(yùn)動。擋塊335連接活塞滑塊333，且隨活塞滑塊333移動，并推抵滾珠螺桿31的螺帽313。如此，背隙消除裝置33藉由移動活塞滑塊333，而使擋塊335對螺帽313施加固定方向的推力，來消除滾珠螺桿311的背隙，以提高長行程的滾珠螺桿的定位精準(zhǔn)度。
[0021]雖然上述兩實(shí)施例中，不同行程的滾珠螺桿分別搭配不同的背隙消除裝置，但實(shí)際上，上述的背隙消除裝置皆是藉由保持同方向的固定推力來達(dá)到背隙消除的效果，故本實(shí)用新型不以上述兩實(shí)施例的敘述及組合為限，且不以有桿缸及無桿缸為限。
[0022]以上，說明了線性移動裝置在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，本實(shí)用新型的背隙消除裝置消除線性移動裝置背隙的技術(shù)及功效，隨后說明線性移動裝置運(yùn)行中，本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)消除背隙的方式。
[0023]需要注意的是，無論背隙消除裝置是采用何種配置，其手段均相同，因此，本實(shí)施例以長行程滾珠螺桿搭配背隙消除裝置為例來說明。
[0024]請?jiān)賲⒄請D3，當(dāng)線性移動裝置31的滾珠螺桿311的螺桿312轉(zhuǎn)動，而帶動螺帽313沿螺桿312向前移動時(shí)，背隙消除裝置33的活塞滑塊333系帶動擋塊335同步對滾珠螺桿311的螺帽313施加向前的推力，而使?jié)L珠螺桿31的滾珠背對的兩點(diǎn)分別和其螺桿312與螺帽313接觸，來提高運(yùn)行中伺服滑臺的精度。
[0025]綜上所述，本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)不需要額外安裝線性編碼器，而使對線性移動裝置的滑動單元施加特定方向的推力，以消除線性移動裝置本身的背隙，來提高滑動單元的定位精準(zhǔn)度。
[0026]最后，再次強(qiáng)調(diào)，本實(shí)用新型于前揭實(shí)施例中所揭露的構(gòu)成元件，僅為舉例說明，并非用來限制本案的保護(hù)范圍，其他等效元件的替代或變化，亦應(yīng)為本案專利保護(hù)范圍所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種線性傳動系統(tǒng)，其特征在于，包括:一線性移動裝置，包括一線性支撐單元、一滑動單元及多個(gè)滾珠，該滑動單元連接該線性支撐單元，且可相對該線性支撐單元作線性移動，該線性支撐單元及該滑動單元之間形成一循環(huán)路徑，該多個(gè)滾珠位于該循環(huán)路徑上，每一滾珠具有背對的兩點(diǎn)；及一背隙消除裝置，推抵該線性移動裝置的滑動單元，以使每一滾珠背對的兩點(diǎn)分別抵靠該線性支撐單元及該滑動單元，推抵該滑動單元的力量方向與該滑動單元的運(yùn)動方向平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性傳動系統(tǒng)，其特征在于，該背隙消除裝置包括一氣壓缸體及一活塞桿，該活塞桿設(shè)于該氣壓缸體內(nèi)，且可相對該氣壓缸體作線性運(yùn)動，該活塞桿推抵該滑動單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性傳動系統(tǒng)，其特征在于，該背隙消除裝置包括一氣壓缸體、一活塞滑塊及一擋塊，該活塞滑塊連接該氣壓缸體，且沿該氣壓缸體作線性運(yùn)動，該擋塊連接該活塞滑塊，且推抵該滑動單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性傳動系統(tǒng)，其特征在于，該氣壓缸體與該線性支撐單元平行。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的線性傳動系統(tǒng)，其特征在于，該線性移動裝置為一伺服滑臺。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的線性傳動系統(tǒng)，其特征在于，該線性移動裝置為一滾珠螺桿。
【專利摘要】本實(shí)用新型的線性傳動系統(tǒng)包括一線性移動裝置及一背隙消除裝置。線性移動裝置包括一線性支撐單元、一滑動單元及多個(gè)滾珠?；瑒訂卧B接線性支撐單元，且可相對線性支撐單元作線性運(yùn)動。線性支撐單元及滑動單元之間形成一循環(huán)路徑，該多個(gè)滾珠設(shè)于循環(huán)路徑上，每一滾珠具有背對的兩點(diǎn)。背隙消除裝置推抵線性移動裝置的滑動單元，以使每一滾珠背對的兩點(diǎn)分別抵靠線性支撐單元及滑動單元，推抵滑動單元的力量方向與滑動單元的運(yùn)動方向平行。
【IPC分類】F16H25/22
【公開號】CN204961741
【申請?zhí)枴緾N201520604994
【發(fā)明人】陳贊仁, 施誌華, 凃俊銘
【申請人】東捷科技股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月12日