精密滚珠弯道导轨

本发明涉及弯道导轨，具体的说是一种精密滚珠弯道导轨。

背景技术：

目前自动化技术广泛运用的精密导轨都是直线型导轨，直线导轨利用滚珠与轨道精密配合做往复运动来达到实现滚动摩擦运动。但是这种结构的导轨无法实现弯道的精密运动。而光有直线运动无法满足机械行业众多的轨迹要求。特别是仿形加工需要刀具精密地按照特定的曲线运动。当然还有其他很多方面都需要精密弯道轨道的出现。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种精密滚珠弯道导轨。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种精密滚珠弯道导轨，包括相互平行并沿曲线延伸的两根轨体；

其特征在于：

所述两根轨体相对的内侧面上设有沿所述曲线延伸的轨道槽，且该轨道槽由从上至下依次连通的上滚动槽、滚轮容腔和下滚动槽组成；

所述的精密滚珠弯道导轨还包括滚珠机构，该滚珠机构设有连接轴和两个滚轮；所述连接轴连接在所述两个滚轮之间，所述滚轮设有从上至下依次连通的上缺口、环形滚动槽和下缺口，所述环形滚动槽中安装有与其滚动配合的多颗滚珠；所述两个滚轮分别位于所述两根轨体的滚轮容腔内，使得：从所述上缺口露出的滚珠与对应轨体的上滚动槽滚动配合，从所述下缺口露出的滚珠与对应轨体的下滚动槽滚动配合；

所述精密滚珠弯道导轨的负载安装在所述连接轴上。

从而，由于在滚轮中呈圆环形排列的滚珠分别与轨体的上滚动槽和下滚动槽精密的滚动配合，使得：在负载带动滚珠机构沿两根轨体的延伸方向运动时，滚轮的各颗滚珠呈圆环形的周转运动，该运动形式可以沿任意弯道自由拐弯，也即两根轨体的延伸曲线可以设计成任意的弯道，均能够保证滚珠机构可以在轻松转向的同时，保持运动精度不变，而且滚珠的滚动配合确保了传动效率很高，因此，本发明能够实现负载精密转向的任意不规则曲线轨迹运动，具有转向轻松、精确可靠、传动效率高的优点。

并且，本发明的加工难度低，结构简单、可靠，故障率低。

优选的：所述的精密滚珠弯道导轨设有至少两套所述滚珠机构，所述负载同时安装在各套所述滚珠机构的连接轴上，以保证所述负载的平衡。

并且，在所述负载的负荷很大时，本发明可以通过增设所述滚珠机构的数量来均衡负载，以保证滚珠在受压应力下不会产生塑性变形。

优选的：所述连接轴可以与所述滚轮固定连接。

优选的：所述连接轴也可以与所述滚轮转动连接，以增加运动自由度，使得连接轴能够产生一定的偏摆，令精密滚珠弯道导轨的工作更可靠、更不易卡死。

优选的：在所述连接轴与所述滚轮转动连接时，所述连接轴的轴线与所述滚轮的环形滚动槽共轴。

优选的：所述滚轮的环形滚动槽中任意相邻的两颗滚轮相接触。

优选的：所述上缺口和下缺口均小于两颗滚珠同时通过所需的尺寸，以避免滚珠通过上缺口或下缺口脱离环形滚动槽。

优选的：所述滚轮的顶面位置和底面位置均固定有毛毡片，且所述毛毡片与所述轨体的滚轮容腔相接触。从而，一方面能够利用毛毡片防止滚轮摩擦轨体，另一方面，能够利用毛毡片刷走滚轮容腔上的灰尘，保证滚珠机构运动的顺畅。

作为本发明的优选实施方式：所述滚轮由内环部、前外弧形部和后外弧形部组成，所述前外弧形部和后外弧形部分别通过连接部与所述内环部固定连接；所述内环部的外周面设有圆环形凹槽，所述前外弧形部和后外弧形部的内弧面均设有圆弧形凹槽，所述内环部的圆环形凹槽、所述前外弧形部的圆弧形凹槽和所述后外弧形部的圆弧形凹槽围成所述环形滚动槽，所述前外弧形部的上部和所述后外弧形部的上部之间形成所述上缺口，所述前外弧形部的下部和所述后外弧形部的下部之间形成所述下缺口。该滚轮具有结构简单紧凑、易于生产制造的优点。

作为本发明的优选实施方式：所述负载通过滚动轴承安装在所述连接轴上，以在负载能够沿两根轨体曲线延伸方向运动的同时，能够通过滚动轴承附带自转运动，针对特殊的复杂复合运动有重要意义。

其中，每一根所述连接轴上优选安装有两个所述滚动轴承，所述负载与所述滚动轴承的外圈固定连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明的两根轨体均设有上滚动槽、滚轮容腔和下滚动槽，并设有由连接轴、两个安装有滚珠的滚轮组成的滚珠机构，由于在滚轮中呈圆环形排列的滚珠分别与轨体的上滚动槽和下滚动槽精密的滚动配合，使得：在负载带动滚珠机构沿两根轨体的延伸方向运动时，滚轮的各颗滚珠呈圆环形的周转运动，该运动形式可以沿任意弯道自由拐弯，也即两根轨体的延伸曲线可以设计成任意的弯道，均能够保证滚珠机构可以在轻松转向的同时，保持运动精度不变，而且滚珠的滚动配合确保了传动效率很高，因此，本发明能够实现负载精密转向的任意不规则曲线轨迹运动，具有转向轻松、精确可靠、传动效率高的优点。

第二，本发明的加工难度低，结构简单、可靠，故障率低。

第三，本发明能够通过增设滚珠机构的数量，来提高对负载的承载能力，具有负荷承载能力强的优点。

第四，本发明采用由内环部、前外弧形部和后外弧形部组成滚轮，具有结构简单紧凑、易于生产制造的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明的精密滚珠弯道导轨安装有负载时的结构示意图；

图2为本发明的精密滚珠弯道导轨在隐藏其中一根轨体时的结构示意图；

图3为本发明的精密滚珠弯道导轨的纵向剖视结构示意图；

图4为图3的a部放大示意图；

图5为本发明的精密滚珠弯道导轨的横向剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要明确的是，方位用语“上、下、前、后”，仅是方位上的相对概念，是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示本发明所必须具有的特定方位，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1至图5所示，本发明公开的是一种精密滚珠弯道导轨，包括相互平行并沿曲线延伸的两根轨体1；

所述两根轨体1相对的内侧面1a上设有沿所述曲线延伸的轨道槽1b，且该轨道槽1b由从上至下依次连通的上滚动槽1b1、滚轮容腔1b2和下滚动槽1b3组成；

所述的精密滚珠弯道导轨还包括滚珠机构，该滚珠机构设有连接轴2和两个滚轮3；所述连接轴2连接在所述两个滚轮3之间，所述滚轮3设有从上至下依次连通的上缺口3a、环形滚动槽3b和下缺口3c，所述环形滚动槽3b中安装有与其滚动配合的多颗滚珠4；所述两个滚轮3分别位于所述两根轨体1的滚轮容腔1b2内，使得：从所述上缺口3a露出的滚珠4与对应轨体1的上滚动槽1b1滚动配合，从所述下缺口3c露出的滚珠4与对应轨体1的下滚动槽1b3滚动配合；

所述精密滚珠弯道导轨的负载5安装在所述连接轴2上。

从而，由于在滚轮3中呈圆环形排列的滚珠4分别与轨体1的上滚动槽1b1和下滚动槽1b3精密的滚动配合，使得：在负载5带动滚珠机构沿两根轨体1的延伸方向运动时，滚轮3的各颗滚珠4呈圆环形的周转运动，该运动形式可以沿任意弯道自由拐弯，也即两根轨体1的延伸曲线可以设计成任意的弯道，均能够保证滚珠机构可以在轻松转向的同时，保持运动精度不变，而且滚珠4的滚动配合确保了传动效率很高，因此，本发明能够实现负载5精密转向的任意不规则曲线轨迹运动，具有转向轻松、精确可靠、传动效率高的优点。

并且，本发明的加工难度低，结构简单、可靠，故障率低。

以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：

优选的：所述的精密滚珠弯道导轨设有至少两套所述滚珠机构，所述负载5同时安装在各套所述滚珠机构的连接轴2上，以保证所述负载5的平衡。

并且，在所述负载5的负荷很大时，本发明可以通过增设所述滚珠机构的数量来均衡负载5，以保证滚珠4在受压应力下不会产生塑性变形。

优选的：所述连接轴2可以与所述滚轮3固定连接。

优选的：所述连接轴2也可以与所述滚轮3转动连接，以增加运动自由度，使得连接轴2能够产生一定的偏摆，令精密滚珠弯道导轨的工作更可靠、更不易卡死。

优选的：在所述连接轴2与所述滚轮3转动连接时，所述连接轴2的轴线与所述滚轮3的环形滚动槽3b共轴。

优选的：所述滚轮3的环形滚动槽3b中任意相邻的两颗滚轮3相接触。

优选的：所述上缺口3a和下缺口3c均小于两颗滚珠4同时通过所需的尺寸，以避免滚珠4通过上缺口3a或下缺口3c脱离环形滚动槽3b。

优选的：所述滚轮3的顶面位置和底面位置均固定有毛毡片6，且所述毛毡片6与所述轨体1的滚轮容腔1b2相接触。从而，一方面能够利用毛毡片6防止滚轮3摩擦轨体1，另一方面，能够利用毛毡片6刷走滚轮容腔1b2上的灰尘，保证滚珠机构运动的顺畅。

实施例二

在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：

所述滚轮3由内环部3-1、前外弧形部3-2和后外弧形部3-3组成，所述前外弧形部3-2和后外弧形部3-3分别通过连接部3-4与所述内环部3-1固定连接；所述内环部3-1的外周面设有圆环形凹槽，所述前外弧形部3-2和后外弧形部3-3的内弧面均设有圆弧形凹槽，所述内环部3-1的圆环形凹槽、所述前外弧形部3-2的圆弧形凹槽和所述后外弧形部3-3的圆弧形凹槽围成所述环形滚动槽3b，所述前外弧形部3-2的上部和所述后外弧形部3-3的上部之间形成所述上缺口3a，所述前外弧形部3-2的下部和所述后外弧形部3-3的下部之间形成所述下缺口3c。该滚轮3具有结构简单紧凑、易于生产制造的优点。

实施例三

在上述实施例一或实施例二的基础上，本实施例三还采用了以下优选的实施方式：

所述负载5通过滚动轴承7安装在所述连接轴2上，以在负载5能够沿两根轨体1曲线延伸方向运动的同时，能够通过滚动轴承7附带自转运动，针对特殊的复杂复合运动有重要意义。

其中，每一根所述连接轴2上优选安装有两个所述滚动轴承7，所述负载5与所述滚动轴承7的外圈固定连接。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。