[实用新型]改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块及其工作平台

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种线性滑轨的辅助滑块及其工作平台，尤指应用于精密工具机、机器人及工业自动化设备的线性滑轨，能够改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块及应用其的工作平台。

背景技术

线性滑轨是一种高精度的运动机构组件，如图1所示，主要构造元件含导轨10(rail)、滑块20(slide unit,slider,slide block,or carriage,亦称滑座)及多个滚动体30(rolling element)三个部分。滑块20用以固定及承载工作平台及加工件，而滚动体30多为滚珠(ball)或滚柱(roller)，导轨10与滑块20之间通过滚动体30做相对运动，进而使工作平台直线移动，完成高精度线性运动，由于其间两者的接触为点或线，故摩擦阻抗非常低，约仅有滑动摩擦的2％、系数约在0.004左右。

由于弹性变形的理论，如图2所示，当有外力施加于滑块20上时，线性滑轨内部的滚动体30会有微小的弹性变形(如图中虚线所示)，但弹性变形并非永久变形，当所施加的外力移除后，该滚动体30还是会变回原来的形状，因此在施加的外力若是随时间变化、或大小不一时(例如工具机的切削力等)，该滚动体30的弹性变形变化过程中，就产生了许多制造工艺上的不利因素。因此，许多不同的设计方式或技术从而产生，纵观这些方法或专利中，除了主动由控制器以补偿方法处理外，大致上可以分成几个大类：

(一)提高线性滑轨的刚性：主要从「减少滚动体的弹性变形」为改良出发点。例如，改变滚动体的几何尺寸、数量、相对配置，及滚动体的预压等方式；

(二)增加高线性滑轨的阻尼：主要从「让滚动体的弹性变形变化快速停止」为改良角度出发，即是以「若产生振动，让该振动快速衰减、停止」的构想。例如，在滑块和导轨间增加多个微小面接触滑动零件、改用高阻尼的材质、或改成液压滑块以油膜厚度提供较高的阻尼特性等；

(三)同时改善线性滑轨的刚性与阻尼：此方式是比较符合业界需求，也是较进步的一种方式，多是以额外加入一辅助滑块来达成。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块及其工作平台，能在安装辅助滑块时，以及工作平台无负荷的状态移动时，使线性滑轨的导轨、滚动体与滑块间以点、线接触，最能满足低摩擦、低阻抗、快速移动与迅速定位需求；反之，当工作平台有负荷时，例如工作平台上面设置工件或正在加工工件的状态下，工作平台是静止或低速缓慢移动，如此通过辅助滑块提高线性滑轨的刚性，减少线性滑轨的变形，提升工作平台及加工的精密度。

本实用新型的改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块，为一能设置在一线性滑轨的导轨的辅助滑块，该辅助滑块的顶部具有一承载面，该辅助滑块的底部具有一匹配于该导轨的滑槽；且该辅助滑块在该滑槽与该承载面之间具有一渐硬接触结构，该渐硬接触结构包括一个以上承受该承载面垂直方向荷重而能变形的低刚性变形部，一承受该承载面垂直方向荷重而能下降的高刚性第一支撑面，及一对应该高刚性第一支撑面的高刚性第二支撑面，该高刚性第一支撑面与该高刚性第二支撑面之间具有一容许间隙。

如上所述的改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块，其中，该容许间隙为0.05mm～0.1mm。

如上所述的改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块，其中，该渐硬接触结构包括一连通于该辅助滑块两端的贯穿部，该贯穿部的上内壁形成一向下延伸的第一凸块，该第一凸块的底面形成该高刚性第一支撑面，该贯穿部的下内壁形成该高刚性第二支撑面。

如上所述的改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块，其中，该贯穿部的两侧分别形成一贯穿孔，该贯穿孔连通该贯穿部，该贯穿孔的直径大于该贯穿部的上内壁与下内壁之间的高度，该贯穿孔与该承载面之间的部位及该上内壁与该承载面之间的部位形成该低刚性变形部。

如上所述的改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块，其中，该贯穿孔与该承载面之间的部位的厚度小于该上内壁与该承载面之间的部位的厚度。

如上所述的改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块，其中，该滑槽包括一上槽壁及两侧槽壁，该上槽壁形成一向下延伸的第二凸块，该第二凸块的底面具有一接触该导轨的顶面的第一滑面，该两侧槽壁分别形成一向中心凸伸的第三凸块，该第三凸块具有一接触该导轨的侧面的第二滑面。

如上所述的改善线性滑轨的刚性与阻尼的辅助滑块，其中，该辅助滑块包括一第一块体及一第二块体；该第一块体的上端面下凹形成该贯穿部的下内壁与两侧的该贯穿孔，该第一块体的下端形成该滑槽；该第二块体结合在该第一块体的上端面，该第二块体的下端端面形成该第一凸块。