可多角度作动的线性模组的制作方法

本实用新型与线性模组有关，特别是指一种可多角度作动的线性模组。

背景技术：

随着自动化机械的蓬勃发展，对于需要精密定位的设备而言，例如机械手臂、3D列印装置或量测仪器等，如今已经广泛地运用线性模组来达到高精度传动的目的，而所谓的线性模组大致上包含有一个个沿着第一路径移动的第一移动平台及一个沿着第二路径移动的第二移动平台，然后将一个加工单元(如主轴头)安装在第一移动平台或第二移动平台，即可利用第一、第二移动平台的相对移动对加工单元的加工位置进行精密控制。

一般而言，第一、第二路径是设计成相互垂直，例如第一路径平行于直角坐标系的X轴方向，第二路径则是平行于直角坐标系的Y轴方向，所以加工单元可以沿着第一路径或第二路径作直线运动而对工件进行平面加工。不过有时候为了满足不同的需求，加工单元需要对工件进行斜面加工，在此情况下，第一、第二移动平台则是必须要交替地作直线运动，也就是说，先由第一移动平台移动一段距离之后，再换第二移动平台移动相同的一段距离，如此反复地循环下去，即可带动加工单元作斜线运动。然而在前述现有技术当中，因为操作人员一下子要操作第一移动平台，一下又要操作第二移动平台，在操作上相当的麻烦，而且，加工单元在进行斜向运动的过程中难以保持在同一条路径上，造成加工精度的不理想。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种线性模组，其能沿着X、Y轴移动之外，还能稳定地沿着一个倾斜于X、Y轴的方向移动，以提升加工精度。

为了达成上述主要目的，本实用新型的线性模组包含有一个导引单元、一个X轴移动单元，以及一个Y轴移动单元。该导引单元具有一条第一X轴导轨、一条第一Y轴导轨、一个可位移地设于该第一X轴导轨的第一X轴滑台与一个可位移地设于该第一Y轴导轨的第一Y轴滑台；该X轴移动单元具有一条第二X轴导轨与一个第二X轴滑台，该第二X轴导轨位于该导引单元的第一X轴导轨的上方且以其两端的底面枢接于该导引单元的第一X、Y轴滑台，该第二X轴滑台可位移地设于该第二X轴导轨；该Y轴移动单元具有一条第二Y轴导轨与一个第二Y轴滑台，该第二Y轴导轨位于该导引单元的第一Y轴导轨的上方且连接于该X轴移动单元的第二X轴滑台，该第二Y轴滑台可位移地设于该第二Y轴导轨，用以供安装一个加工头(如列印喷头)。

由上述可知，本实用新型的线性模组除了利用该第二X、Y轴滑台分别带动该加工头沿着X、Y轴移动之外，还可以利用该第二X轴导轨与该第一X、Y轴滑台之间的枢接关系，使该X、Y轴移动单元相对该导引单元共同旋转一预定角度，如此一来，该加工头即可分别再利用该第二X、Y轴滑台而沿着一个倾斜于X、Y轴的方向移动，以达到提升加工精度的效果。

优选地，该第一Y轴导轨的一端可以设置用来提供推力给该第二Y轴滑台的一个机构，例如推力弹簧、气压缸或是推力弹簧与气压缸的组合，使该第二X轴导轨在前述机构的推力辅助之下能够比较轻易地推动该第一Y轴滑台。

优选地，该第二X轴导轨的两端的底面分别设有一个第一枢接板与一第二枢接板，该第一、第二枢接板分别接设于一个第一轴承与一个第二轴承，该第一、第二轴承分别安装于该第一X、Y轴滑台，使该第二X轴导轨与该第一X、Y轴滑台之间形成枢接关系。

有关本实用新型所提供对于线性模组的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本实用新型领域中普通技术人员应能了解，该等详细说明以及实施本实用新型所列举的特定实施例，仅用于说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的权利要求保护范围。

附图说明

图1为本实用新型第1实施例的线性模组的外观立体图；

图2为本实用新型第1实施例的线性模组的局部立体分解图；

图3a～图3c为本实用新型第1实施例的线性模组的俯视图，主要显示线性模组的作动过程；

图4为本实用新型第2实施例的线性模组的局部外观立体图；

图5为本实用新型第3实施例的线性模组的局部外观立体图。

【主要元件】

10-线性模组； 20-导引单元；

21-第一X轴导轨； 22-第一Y轴导轨；

23-第一X轴滑台； 232-第一轴承槽；

234-第一轴承； 24-第一Y轴滑台；

242-第二轴承槽； 244-第二轴承；

25-第一X轴驱动源； 27-第一枢接板；

272-第一板体； 274-第一轴部；

28-第二枢接板； 282-第二板体；

284-第二轴部； 30-X轴移动单元；

31-第二X轴导轨； 32-第二X轴滑台；

33-第二X轴驱动源； 40-Y轴移动单元；

41-第二Y轴导轨； 42-第二Y轴滑台；

43-第二Y轴驱动源； 50-端壁；

51-推力弹簧； 52-气压缸；

53-缸体； 54-活塞杆。

具体实施方式

申请人首先在此说明，在以下将要介绍的实施例以及图式中，相同的参考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。

请先参阅图1至图3a，本实用新型第1实施例的线性模组10包含有一个导引单元20、一个X轴移动单元30，以及一个Y轴移动单元40。

导引单元20具有一条第一X轴导轨21、一条第一Y轴导轨22、一个第一X轴滑台23及一个第一Y轴滑台24，其中：第一X、Y轴导轨21、22相互垂直，且以图3b的方向看来，第一X轴导轨21的右端与第一Y轴导轨22的后端之间保持有一预定距离；第一X轴滑台23架设于第一X轴导轨21且能通过一个第一X轴驱动源25的驱动而沿着第一X轴导轨21位移，第一X轴滑台23的顶面具有一个第一轴承槽232，第一轴承槽232内设有一个第一轴承234(如图2所示)；第一Y轴滑台24架设于第一Y轴导轨22且能沿着第一Y轴导轨22位移，第一Y轴滑台24的顶面具有一个第二轴承槽242，第二轴承槽242内设有一个第二轴承244(如图2所示)。须说明的是，前述第一X轴导轨21和第一X轴滑台23是一般线性模组的组合，如上银科技公司KA系列单轴机器人。

此外，如图2所示，导引单元20还具有一个第一枢接板27与一个第二枢接板28，其中的第一枢接板27具有一个第一板体272与一个第一轴部274，第一轴部274的顶端一体地连接于第一板体272的底面，第一轴部274的底端接设于第一轴承234，使得第一枢接板27可相对第一X轴滑台23枢转，至于第二枢接板28具有一个第二板体282与一个第二轴部284，第二轴部284的顶端一体地连接于第二板体282的底面，第二轴部284的底端接设于第二轴承244，使得第二枢接板28可相对第一Y轴滑台24枢转。

X轴移动单元30具有一条第二X轴导轨31与一个第二X轴滑台32。第二X轴导轨31位于导引单元20的第一X轴导轨21的上方且以其左、右两端的底面固接于第一枢接板27的第一板体272及第二枢接板28的第二板体282，使得第二X轴导轨31可通过第一、第二枢接板27、28相对导引单元20枢转；第二X轴滑台32架设于第二X轴导轨31且能通过一个第二X轴驱动源33的驱动而沿着第二X轴导轨31位移。

Y轴移动单元40具有一条第二Y轴导轨41与一个第二Y轴滑台42。第二Y轴导轨41位于导引单元20的第一Y轴导轨22的上方且以其一端的底面固接于X轴移动单元30的第二X轴滑台32，使得第二Y轴导轨41能通过第二X轴滑台32沿着第二X轴导轨31位移；第二Y轴滑台42用来供安装一加工头(如列印喷头，图中未示)，第二Y轴滑台42架设于第二Y轴导轨41，一方面能通过一个第二Y轴驱动源43的驱动而沿着第二Y轴导轨41位移，另一方面能连同第二Y轴导轨41一起着第二X轴导轨31位移。

由上述可知，当第一X轴滑台23位于第一X轴导轨21的左端且第一Y轴滑台24位于第一Y轴导轨22的后端时，如图3a所示，加工头一方面可以利用第二X轴滑台32连同整个Y轴移动单元40一起沿着X轴方向移动，另一方面可以单独利用第二Y轴滑台42沿着Y轴方向移动。

再如图3b所示，当第一X轴滑台23自第一X轴导轨21的左端沿着第一X轴导轨21往右移动时，通过第一X、Y轴滑台23、24与第二X轴导轨31之间的枢接关系，第一Y轴滑台24会被第二X轴导轨31的右端所推动而沿着第一Y轴导轨22往前移动，同时第二X、Y轴导轨31、41会分别相对第一X、Y轴导轨21、22朝逆时钟方向枢转，一旦第一X、Y轴滑台23、24停止移动时，第二X、Y轴导轨31、41相对于第一X、Y轴导轨21、22倾斜一预定角度，这时候的加工头即可一方面利用第二X轴滑台32连同整个Y轴移动单元40一起沿着一个由左至右往上倾斜的方向(如图3b所示的箭头)移动，另一方面可以单独利用第二Y轴滑台42沿着一个由右至左往上倾斜的方向(如图3b所示的箭头)移动。

再如图3c所示，当第一X轴滑台23位于第一X轴导轨21的右端且第一Y轴滑台24位于第一Y轴导轨22的前端时，X、Y轴移动单元30、40相较于图3a所示的初始状态呈90度的旋转，这时候的加工头一方面可以利用第二X轴滑台32连同整个Y轴移动单元40一起沿着Y轴方向移动，另一方面则是可以单独利用第二Y轴滑台42沿X轴方向移动。

此外，在本实施例中，导引单元20还具有一端壁50与一推力弹簧51，如图1所示，其中的端壁50固设于第一Y轴导轨22的底端，推力弹簧51的一端固定于端壁50的内侧面，推力弹簧51的另一端顶抵于第一Y轴滑台24，用以提供弹力将第一Y轴滑台24朝远离端壁50的方向推顶，如图3b所示，使第二X轴导轨31在推力弹簧51的辅助之下能够比较轻易地将第一Y轴滑台24从第一Y轴导轨22的后端往前推动，以避免第一Y轴滑台24因位于死点而导致作动失效的状况。

然而于其他实施例中，推力弹簧51可以用气压缸52取代，如图4所示，气压缸52具有一缸体53与一可位移地设于缸体53的活塞杆54，其中的缸体53固定于端壁50的外侧面，至于活塞杆54则是穿过端壁50且在伸长时以其一端将第一Y轴滑台24朝远离端壁50的方向推顶；或者，推力弹簧51与气压缸52可以搭配使用，如图5所示，推力弹簧51的一端固定于端壁50的内侧面，推力弹簧51的另一端顶抵于第一Y轴滑台24，气压缸52的缸体53固定于端壁50的外侧面，气压缸52的活塞杆54穿设于推力弹簧51内且在伸长时以其一端推顶第一Y轴滑台24，如此在双重推力的作用之下可以让第二X轴导轨31更容易推动第一Y轴滑台24。

综上所陈，本实用新型的线性模组10除了利用第二X、Y轴滑台32、42分别带动加工头沿着X、Y轴方向移动之外，还可以利用第二X轴导轨31与第一X、Y轴滑台21、22之间的枢接关系，使X、Y轴移动单元30、40相对导引单元20倾斜一预定角度，如此一来，加工头即可分别再利用第二X、Y轴滑台32、42而稳定地作斜向移动，使加工头的工作区域产生多方位的变化，进而达到提升加工精度的目的。