专利名称：升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加工作业机具，尤指一种驱动加工头座升降的升降设备，通过滚珠导杆输以油压配重缸，而得以控制加工头座升降位移，且作动平衡、反应迅速，并节省占用的机具空间的升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构。
一般针对较大型物件进行加工作业的机具，由于大型物件的体积、重量庞大，难以在加工进行中通过控制被加工物位移达到加工目的，故而多为控制加工头座上下、左右、前后位移，以对固定在机台的被加工物进行加工，此等机具类如龙门式工作母机、桥式石材加工机等。
由于此等机具的加工头座是将加工头、驱动马达等设备整合架设于其横梁，其整体重量往往高达数十甚至上百公斤，若仅仅依赖滚珠导杆传动使该加工头升降，则势必要选用直径及牙深、牙厚极其粗大的滚珠导杆才能胜任，此类滚珠螺杆却难以精密控制其微幅动作，无法执行精密度要求高的加工作业，另一方面，加工头座在升降时，整体重量皆由滚珠导杆负荷，也导致其容易疲劳而使用寿命短，且需配备输出功率、扭矩大的马达始能驱动滚珠螺杆动作，如此一来，更连带加重了加工头座的重量，于是，此等机具便通过油压缸配合滚珠导杆驱动加工头座升降，利用油压缸支撑加工头座的重量，当加工头座欲升降位移，以滚珠螺杆驱使其升降而油压缸则配合该滚珠导杆动作升降以承受加工头座的重量，即可驱动加工头座升降，该滚珠螺杆即可选配直径及牙深、牙厚较小的规格者，以利于精密控制加工头座的升降，连带地仅需以一般较小功率、扭矩的马达即可顺利驱动滚珠导杆动作，这类配合该滚珠导杆承受主要负荷的油压缸，由于可配合支持加工头座的重量，于是通称其为配重缸。
参阅
图1，为配设于桥式石材加工机横梁的习知升降设备，其主要包含一机座1、一油压系统2及一控制系统3，其中，该机座1滑枢架设于横梁9，该机座1于邻靠边角处立设四根套管101，该套管101分别枢套有一支柱102，该支柱102顶、底端分别与二固定板103锁接，以供分别接设加工系统的驱动马达4、加工头5，该油压系统2由二油压缸201分别通过若干管线202连通储油槽及油压泵(图中未示)构成，该油压缸201定位设于该机座1，并分别位于该横梁9两侧，该油压缸201轴心的推轴203末端与该固定板103相接，以供支持该加工系统，该控制系统3是由二滚珠导杆301、一马达302构成，该各滚珠导杆301分别与该各油压缸201相邻，该滚珠导杆301两端分别与该各固定板103相接，该各滚珠导杆301分别螺套一导杆套303，该导杆套303轴接一皮带轮304并枢插于该机座1，该马达302通过一减速机305连动一另皮带轮306，该皮带轮304通过传动皮带307与该另皮带轮306连动，以驱动该滚珠导杆301轴向位移。
实际运作时，通过该油压缸201支撑加工头座的重量使其定位于所需高度，当加工头座欲升降以因应加工所需时，该马达302通过该另皮带轮306连动该皮带轮304、该导杆套303旋转，促使该滚珠导杆301轴向位移，在该滚珠导杆301轴向位移时即推、拉连动该固定板103，进而使该油压缸201内部储油空间的压力产生变化，此等压力变化再通过感知器促使该油压泵动作，以对该油压缸201输送油液或促使该一油压缸201内的油液流出，使得该推轴203随着该滚珠导杆301动作，以提供支撑加工头座的支持力，以减轻该滚珠导杆301的负荷。
前述习知升降设备虽可藉由该油压缸201的支撑，减轻该滚珠导杆301的负荷，但是，该油压缸201是借该滚珠导杆301动作导致其内部压力变化，方启动该油压泵以促使该油压缸201开始动作，二者起始动作的时间点存在着若干差距，而该油压缸201与该滚珠导杆301为相邻立设，导致升、降动作时产生偏斜难以平衡(如图2所示)，且正由于该滚珠导杆301与该油压缸201彼此相隔一段距离，当该滚珠导杆301动作达相当程度时，该油压缸201内的油液压力才产生变化，无法依据该滚珠导杆301立即反应，使该滚珠导杆301仍需承受相当负荷，易影响其使用使用寿命及动作的精确度，再者，该滚珠导杆301及该油压缸201的有效动作行程即为加工头座加工时的有效升降行程，导致其整体长度过大，一方面使机具占用空间大，就另一方面而言，该滚珠导杆301及该油压缸201的长度大，亦容易产生挠曲变形现象。
因此，本实用新型设计人基于多年从事加工机具研发、产销的经验多方研究，终于获得具高度创作性且可供产业利用的本实用新型。
本实用新型的主要目的在于提供一种升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，以达到动作平衡、反应迅速且节省机具设备占用空间。
本实用新型主要包含一座体，该座体立设数根套管分别枢套支柱，该支柱顶、底端分别接设一顶板、一底板，以提供置设机具设备的空间；一油压系统，该油压系统由二油压缸分别通过管线连通储油槽及油压泵构成，该油压缸一端与该底板相接，使该油压缸立设于该底板顶缘；该油压缸由一管状的壳壁轴套一轴管构成，该壳壁内径大于该轴管外径，该壳壁两端分别锁接一顶封盖、一底封盖，该底封盖接设在该底板上；该轴管一端呈封闭状，并于封闭端轴接一活塞，其另一端延伸穿出该顶封盖与该座体相接，该壳壁内壁与该轴管外周壁之间在该活塞与该顶封盖间形成容油空间，该顶封盖开设一过道，该过道两端分别与该容油空间、该管线连通，使油液进、出该容油空间，以致动该活塞与该壳壁相对位移；一控制系统，该控制系统由二滚珠导杆、一马达及一组传动机构构成，该滚珠导杆设于该轴管的轴向延伸处，该马达固设于该座体，并通过该传动机构连动二导杆套旋转，该各导杆套分别设在该座体预定处，该滚珠导杆一端与该顶板定位相接，且该各滚珠导杆分别与该各导杆套相螺套，供驱动该滚珠导杆轴向位移，以制动该顶、底板升降位移；本实用新型的传动机构包含一主动皮带轮、二从动皮带轮、一传动皮带及该导杆套，其中，该各导杆套分别轴设于该各从动皮带轮的轴孔并靠置在一轴套的一端，该从动皮带轮、该导杆套与该轴套连动旋转，该轴套另一端轴枢于该座体，并轴向开设一管道，该管道及该轴管的内径大于该滚珠导杆外径，该滚珠导杆位移进入该轴管；该从动皮带轮、该导杆套与该轴套通过螺栓锁固结合；该轴套一端通过该机座并螺设一调整螺帽，且该轴套轴套二止推轴承及二滚动轴承，该各止推轴承分别位于该座体与该轴套两端之间，该滚动轴承位于该轴套侧周缘与该座体内侧之间，使该从动皮带轮、该导杆套定位于该座体并连动旋转；本实用新型底封盖通过螺钉锁接于该底板，以接设该油压缸与该底封盖；该轴管于封闭端轴向延伸一套杆，该套杆轴套该活塞并螺锁一螺帽，以连接该轴管与该活塞；该轴管枢穿该顶封盖并在末端扩张形成一接座与该机座相接；该接座锁接于该座体，且该接座端面凹设一容室；该过道一端与该容油空间连通，另一端通过一管接头与该管线连通使油液进出该容油空间；该底封盖挖设气孔，该气孔一端与该壳壁内部在该活塞与该底封盖之间的余隙空间连通，其另一端与外界连通以使空气进、出该余隙空间；该活塞于侧周套设一油封及一耐磨环片与该壳壁内周壁贴靠以隔绝该容油空间与该余隙空间，并避免该活塞与该壳壁直接接触磨耗；该顶封盖与该动作轴管间设有一油封，该顶封盖在该油封邻靠该顶封盖外端面方向处设一防尘油封以防止油液外泄，并防止灰尘进入该容油空间内。
本实用新型优点是由于主导升降的该滚珠导杆与支持主要重量的该油压缸位于同一轴线，当该滚珠导杆动作位移时，该油压缸可即时同步动作，其反应迅速，且由于二者位于同一轴线，在升降动作时并不会发生该滚珠导杆、该油压缸动作不平衡的现象，且该滚珠导杆、该油压缸的有效动作行程约只为升降设备有效升降行程的一半，其整体长度可大为减缩，所占用空间小，且该滚珠导杆及该油压缸的长度减缩，而可避免挠曲变形现象的发生。
为使审查员对有关本实用新型的技术特征及其达成的目的、功效，以获得进一步的了解与认同，兹举一较佳实施例并配合图式详述于后图1为习知升降设备的立体示意图。
图2为习知升降设备的动作示意图。
图3为本实用新型一较佳实施例的立体示意图。
图4为本实用新型一较佳实施例的剖视图。
图5为本实用新型一较佳实施例的轴管顶端部分的放大剖视图。
图6为本实用新型一较佳实施例的油压缸底端部份的放大剖视图。
图7为本实用新型一较佳实施例的动作示意图(一)。
图8为本实用新型一较佳实施例的动作示意图(二)。
图号说明1-机座101-套管 102-支柱103-固定板2-油压系统 201-油压缸202-管线 203-推轴 3-控制系统301-滚珠导杆 302-马达 303-导杆套304-皮带轮305-减速机 306-另皮带轮307-传动皮带 4-驱动马达 5-加工头9-横梁10-座体 11-套管12-支柱13-顶板 14-底板20-油压缸 21-壳壁211-顶封盖212-底封盖213-过道 214-管接头215-气孔 216-油封 217-防尘油封22-轴管 221-套杆 222-螺帽223-接座 224-容室 23-活塞231-油封 232-耐磨环片 24-容油空间25-余隙空间 31-滚珠导杆32-马达40-传动构造 41-减速机 42-主动皮带轮43-从动皮带轮 44-传动皮带45-导杆套46-轴套 461-止推轴承 462-滚动轴承463-管道 47-螺栓48-调整螺帽49-转向轮
90-管线参阅图3，为本实用新型升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构的一较佳实施例，主要包含一座体10、一油压系统2及一控制系统3，其中，该座体10于邻靠边角处立设四根套管11，该套管11分别枢套有一支柱12，该支柱12顶、底端分别锁接一顶板13、一底板14，该油压系统2由二油压缸20分别通过若干管线90连通储油槽及油压泵(图中未示)构成，该油压缸20一端与该底板14相接，以供立设该油压缸20于该底板14的顶缘。
配合参阅图3至图6，该油压缸20由一呈管状的壳壁21轴套一轴管22构成，该壳壁21的管内径大于该轴管22的管外径，该壳壁21两端分别锁接一顶封盖211、一底封盖212，该底封盖212由螺钉锁接于该底板14，以接设该油压缸20与该底板14；该轴管22一端呈封闭状，并于其封闭端轴向延伸一套杆221，该套杆221轴套一活塞23后螺锁一螺帽222，以连接该轴管22与该活塞23，该轴管22另一端枢穿该顶封盖211延伸在该壳壁21外并扩张形成一接座223，该壳壁21内周壁与该轴管22外周壁之间在该活塞23与该顶封盖211间形成容纳油液的容油空间24，该顶封盖211在一侧开设一过道213，该过道213一端与该容油空间24连通，另一端通过一管接头214与该管线90连通，该底封盖212挖设一气孔215，该气孔215一端与该壳壁21内部在该活塞23与该底封盖212之间的余隙空间25连通，其另一端与外界连通，以使空气随着该活塞23与该壳壁21相对动作而进、出该余隙空间25，而使油液进、出该容油空间24，以致动该活塞23与该壳壁21相对位移；该活塞23于侧周套设一油封231及一耐磨环片232与该壳壁21内周壁贴靠，以隔绝该容油空间24与该余隙空间25，且避免该活塞23与该壳壁21内周面直接接触产生磨耗，该顶封盖211与该轴管22间亦设有一油封216，该顶封盖211在该油封216邻靠该顶封盖211外端面方向处设一防尘油封217，以防止该容油空间24内的油液外泄，并通过该防尘油封217防止灰尘进入该容油空间24内。
参阅图3、4、6，该接座223锁接于该座体10，且该接座223端面凹设一容室224；该控制系统3由二滚珠导杆31、一马达32及一组传动机构40构成，其中，该马达32固设于该座体10，并通过该传动机构40连动该滚珠导杆31，该传动机构40包含一减速机41、一主动皮带轮42、二从动皮带轮43、一传动皮带44及二导杆套45，该减速机41一端与该马达32连动，另一端轴接连动该主动皮带轮42，该主动皮带轮42与该各从动皮带轮43间圈套该传动皮带44，且该传动皮带44于外侧预定处靠置有转向轮49，使该主动皮带轮42传动该从动皮带轮43旋转，并提高该传动皮带44与该主、从动皮带轮43的接触面积，以提升其传动效率；这里，该主、从动皮带轮42为齿形皮带轮，该传动皮带44为齿形皮带，以提升其传动的可靠度；该各导杆套45分别轴设于该各从动皮带轮43的轴孔并靠置在一轴套46的一端，该从动皮带轮43、该导杆套45与该轴套46通过螺栓47锁固结合，以使三者得以连动，该轴套46另一端轴枢通过该座体10进入该容室224内，并螺设一调整螺帽48，该轴套46轴枢二止推轴承461及二滚动轴承462，该各止推轴承461分别位于该座体10的顶、底缘，该滚动轴承462则位于该轴套46侧周缘与该座体10内侧之间，使该从动皮带轮43、该导杆套45定位在该座体10连动旋转；该轴套46轴向开设一管道463，该滚珠导杆31一端与该顶板13定位相接，另一端螺穿通过该导杆套45延伸于该管道463，从而使该导杆套45旋转连动该滚珠导杆31轴向位移，该管道463及该轴管22的内径大于该滚珠导杆31的外径，以使该滚珠导杆31得以位移进入该轴管22。
配合参阅图3至图8，依据前述本实用新型一较佳实施例，升降设备欲升降时，该马达32通过该传动机构40驱动该导杆套45与该从动皮带轮43连动旋转，由于该导杆套45与该滚珠导杆31彼此螺合，且该滚珠导杆31顶端定位锁接于该顶板13，使其不致随着该导杆套45旋转，即促使该滚珠导杆31在轴向位移；当该滚珠导杆31向下位移并逐渐进入该轴管22内(如图7)，即引动该顶板13随之向下位移，又由于该支柱12架设在该顶、底板13、14之间，于是，连带促使该底板14连动该壳壁21向下位移，而该壳壁21与该底板14相接，该轴管22与该座体10相接，从而使该顶封211与该活塞23相对靠移，造成该空油空间24的内容积被压缩，充斥其内的油液通过该过道213、该管接头214流入该管线90汇入该储油槽(图中未示)，并通过该油压泵(图中未示)维系油液压力，以提供支撑力支持该顶、底板13、14所连设加工头座的重量；当该滚珠导杆31向上位移时(如图8)，即推移该顶板13向上位移，进而促使该底板14连动该壳壁21向上位移，此时，该顶封盖211与该活塞23反向远离，造成该容油空间24的内容积增加，充斥其内的油液压力下降至低于预设值时，通过该油压泵由该管线90、该管接头214、该过道213输送油液进入该容油空间24，以提供支撑力支持该顶、底板13、14所连设加工头座的重量。
由上所述，本实用新型由于主导升降的该滚珠导杆31与支持主要重量的该油压缸20位于同一轴线，当该滚珠导杆31动作位移时，该油压缸20可即时同步动作，其反应迅速，且由于二者位于同一轴线，在升降动作时并不会发生该滚珠导杆31、该油压缸20动作不平衡的现象，且该滚珠导杆31、该油压缸20的有效动作行程约只为升降设备有效升降行程的一半，其整体长度可大为减缩，所占用空间小，且该滚珠导杆31及该油压缸20的长度减缩，而可避免挠曲变形现象的发生。
权利要求1.一种升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于它包括一座体，该座体立设数根套管分别枢套支柱，该支柱顶、底端分别接设一顶板、一底板；一油压系统，该油压系统由二油压缸分别通过管线连通储油槽及油压泵构成，该油压缸一端与该底板相接，立设在该底板的顶缘；该油压缸由一管状的壳壁轴套一轴管构成，该壳壁内径大于该轴管外径，该壳壁两端分别锁接一顶封盖、一底封盖，该底封盖接设在该底板上；该轴管一端呈封闭状，并于封闭端轴接一活塞，其另一端延伸穿出该顶封盖与该座体相接，该壳壁内壁与该轴管外周壁之间于该活塞与该顶封盖间形成容油空间，该顶封盖开设一过道，该过道两端分别与该容油空间、该管线连通，使油液进、出该容油空间；一控制系统，该控制系统由二滚珠导杆、一马达及一组传动机构构成，该滚珠导杆设于该轴管的轴向延伸处，该马达固设于该座体，并通过该传动机构连动二导杆套，该各导杆套分别设于该座体预定处，该滚珠导杆一端与该顶板定位相接，且该各滚珠导杆分别与该各导杆套相螺套。
2.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该传动机构包含一主动皮带轮、二从动皮带轮、一传动皮带及该导杆套，其中，该各导杆套分别轴设在该各从动皮带轮的轴孔并靠置在一轴套的一端，该从动皮带轮、该导杆套与该轴套连动旋转，该轴套另一端轴枢于该座体，并轴向开设一管道，该管道及该轴管的内径大于该滚珠导杆外径，该滚珠导杆位移进入该轴管。
3.根据权利要求2所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该从动皮带轮、该导杆套与该轴套通过螺栓锁固结合。
4.根据权利要求2所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该轴套一端通过该机座并螺设一调整螺帽，且该轴套轴套二止推轴承及二滚动轴承，该各止推轴承分别位于该座体与该轴套两端之间，该滚动轴承位于该轴套侧周缘与该座体内侧之间，使该从动皮带轮、该导杆套定位在该座体连动旋转。
5.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该底封盖通过螺钉锁接于该底板，从而接设该油压缸与该底封盖。
6.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该轴管于封闭端轴向延伸一套杆，该套杆轴套该活塞并螺锁一螺帽，以连接该轴管与该活塞。
7.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该轴管枢穿该顶封盖并于末端扩张形成一接座与该机座相接。
8.根据权利要求7所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该接座锁接于该座体，且该接座端面凹设一容室。
9.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该过道一端与该容油空间连通，另一端通过一管接头与该管线连通。
10.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该底封盖挖设气孔，该气孔一端与该壳壁内部在该活塞与该底封盖之间的余隙空间连通，其另一端与外界连通。
11.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该活塞在侧周套设一油封及一耐磨环片与该壳壁内周壁贴靠。
12.根据权利要求1所述升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构，其特征在于该顶封盖与该动作轴管间设有一油封，该顶封盖在该油封邻靠该顶封盖外端面方向处设一防尘油封。
专利摘要本实用新型提供了一种升降设备的滚珠导杆与配重缸一体连动机构。主要包含一座体、一油压系统及一控制系统,其油压系统的配重缸与控制系统的滚珠导杆为一体配置,当该滚珠导杆动作位移时,该油压缸可即时同步动作,其反应该迅速,且由于两者位于同一轴线,升降动作平衡,此外,两者的有效动作行程大为减缩,所占用空间小,并可避免挠曲变形。
文档编号B28D7/04GK2384734SQ9923916
公开日2000年6月28日 申请日期1999年7月30日 优先权日1999年7月30日
发明者黄威丰 申请人:黄威丰