内外嵌入式沟槽导轨与直线导轨组合型直线电机模组的制作方法

1.本实用新型属于直线电机技术领域，特别涉及内外嵌入式沟槽导轨与直线导轨组合型直线电机模组。


背景技术：

2.直线导轨是一种支撑和导向机构，按给定的方向做往复运动，用来支撑和引导运动方向。其作用原理可以理解为是一种滚动导引，是由滚动体在滑块和导轨之间无限滚动循环，从而使负载平台沿着导轨做线性运动，并将摩擦系数降至传统滑动引导的2％，能轻易地达到很高的机械精度。按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。
3.传统的滚动摩擦直线导轨由于结构简单、摩擦系数较小，已被广泛应用于各类设备的运动系统中，而且各类品牌的导轨内部结构都大同小异，安装尺寸也早已经标准化，但随着设备的不断更新换代，时间效益，空间效益，产品精度越来越被受到重视。
4.现有的标准化滚动摩擦直线导轨存在以下问题有待改善：
5.1、直线导轨的精度在出厂前虽然已被精磨加工保证，但运输过程中难免会变形，导致精度放大。
6.2、现有大部分的直线电机模组，直线导轨必须要通过螺钉等紧固件安装到直线运动系统的底座中，为保证直线度精度，往往需要花费大量时间来打表调整。且通过螺钉的紧固件连接，整体机构的刚性会降低，较难适用于高刚性应用需求。
7.3、直线导轨的结构固定，且需要成组安装，再搭配动力系统，结构配合上不够紧凑，占用空间大，可集成性不高。


技术实现要素：

8.为解决上述问题，本实用新型的首要目的在于提供内外嵌入式沟槽导轨与直线导轨组合型直线电机模组，集成性高，兼具高精度与大承载力，稳定性好的优点；
9.本实用新型的最后一个目的是提供内外嵌入式沟槽导轨与直线导轨组合型直线电机模组，结构简单、成本低，便于推广和使用。
10.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
11.本实用新型提供一种内外嵌入式沟槽导轨与直线导轨组合型直线电机模组，包括有底座、电机滑台，所述电机滑台包括有滑台板以及设置在滑台板底部的直线电机动子，所述底座的中部设置有与直线电机动子相配合的磁轨，所述底座的两侧还设置有内外嵌入式的底座沟槽导轨，所述滑台板的底部设置有滚珠滑动机构，所述滑台板通过滚珠滑动机构滑动连接在底座沟槽导轨上。所述底座的侧边还设置有辅助直线导轨，所述滑台板的侧边还设置有辅助滑台板，所述辅助滑台板滑动连接在辅助直线导轨上。在本技术中，直线电机动子与磁轨配合，驱动电机滑台通过滚珠滑动机构在底座上进行直线运动，内外嵌入式的底座沟槽导轨能够集成到底座进行一体式加工，精度更高、承载力更强；辅助直线导轨通过
辅助滑台板与滑台板连接，为滑台板提供直线运动方向的导向功能。辅助直线导轨还能够平衡电机滑台侧向受力，提高了电机滑台在直线运动中的承载能力、刚性及稳定性。
12.进一步地，所述滚珠滑动机构包括有回流器组件、多个滚珠，所述回流器组件包括有可拆卸的回流器主体、上盖、回流器沟槽导轨，所述回流器主体上设置有与回流器沟槽导轨相适配的缺口位，所述回流器沟槽导轨设置在缺口位内，且回流器沟槽导轨平行设置在底座沟槽导轨外并在二者之间形成第一沟槽滑道，所述回流器主体内设置有第二沟槽滑道，所述第二沟槽滑道衔接在第一沟槽滑道上形成闭合的沟槽回路，多个所述滚珠在沟槽回路中前后抵持成环状并循环流转，所述上盖固定在回流器主体上将第二沟槽滑道遮挡住。
13.进一步地，所述底座为u型结构，包括有底板以及设置在底板左右两侧的侧板，所述底座沟槽导轨设置有四条，四条所述底座沟槽导轨分别可拆卸并平行嵌入到侧板内、外侧壁上。所述滚珠滑动机构设置有八组，八组所述滚珠滑动机构平均分布在四条底座沟槽导轨上。且为了保证电机滑台滑动的稳定性，每个底座沟槽导轨上的滚珠滑动机构的安装位置均相同。底座沟槽导轨在嵌入底座后精磨沟槽，以保证底座的整体导向精度。
14.进一步地，所述底座的前后端安装有端板，底座的上部安装有盖板，与底座之间形成u形腔体，所述直线电机动子与磁轨均封装在所述腔体内。能够避免异物进入模组内部，对模组起到保护作用。
15.进一步地，所述端板的内侧还安装有缓冲橡胶，作为机械限位滑台板的行程，能够避免滑台板移动到底座的端部时与端板直接碰撞，缓冲碰撞产生的冲击力。
16.进一步地，所述滑台板的侧边还安装有位置编码器，所述底座上设置有与所述位置编码器相配合使用的光栅尺。位置编码器能够为模组提供位置反馈。
17.进一步地，所述底座在位于光栅尺的上方还设置有凸台，可以防止沟槽导轨的油脂流下污染位置编码器的光栅尺。
18.进一步地，所述电机滑台为一体式结构，滑台板与直线电机动子一体式灌胶而成。
19.进一步地，所述滑台板的上部还设置有多个竖向排列的散热片，所述散热片的两侧设置有用于安装风扇的风扇安装位。直线电机运动过程中散热片结构加大空气流动，提高电机散热速度。另外电机滑台上部分预留风扇安装位置，客户可根据需要配风扇加速电机散热。
20.进一步地，所述滑台板的底部设置有与滚珠滑动机构相适配的凹槽，所述滚珠滑动机构安装在所述凹槽内。回流器主体与回流器沟槽导轨嵌入电机滑台底部的凹槽内，并通过螺钉固定。回流器组件在同一平面呈四对对称分布，与底座上的底座沟槽导轨组成闭合回路通道，若干个滚珠成带状分布排列而成，在闭合回路通道循环流转，电机滑台的八个回流器组件与底座四列沟槽导轨在同一水平线上，随电机滑台沿相应的沟槽导轨滚动，为电机滑台提高直线运动方向的导向功能，也起到支撑电机滑台，承受负载的作用。
21.进一步地，所述滚珠在第一沟槽滑道内底部悬空，并与第一沟槽滑道的两侧的底座沟槽导轨、回流器沟槽导轨相切呈点式接触。即：每颗滚珠与沟槽式导轨呈现两点接触，且与水平呈
±
45
°
角交叉受力。每个滑块截面有四颗滚珠，即每个截图的滚珠与底座沟槽导轨、回流器沟槽导轨共呈八点接触支撑导向，提高了电机滑台在直线运动中的承载能力，刚性及稳定性，
22.进一步地，所述滑台板的侧面设有注油孔，所述注油孔上嵌入式安装有注油杯，方便为回流器组件定期注入油脂润滑。
23.进一步地，所述回流器组件的底部、前部以及后部的两侧均设置有封挡片，底部的封挡片固定在回流器主体上，前部和后部的封挡片固定在滑台板上。
24.相比于现有技术，本实用新型的优势在于：
25.集成性高：由于模组的模块化设计，将底座沟槽导轨、滚珠滑动机构、直线电机动子、磁轨、辅助直线导轨、辅助滑台板分别继承到底座与滑台板上模模组的整体集成性高，模组结构组成部分更加简单，适合批量化加工生产及备货，生产出的零部件通过简单的组合就可形成模组成品，生产效率更高。
26.承载能力强：本直线电机模组集成沟槽导轨一起加工，利用底座支撑沟槽导轨，在侧面并增加了辅助导轨，辅助导轨平衡一体化电机滑台侧向受力，提高了滑台在直线运动中的承载能力、刚性及稳定性。
27.精度更高：传统的导轨不仅需要通过出厂前的精细研磨加工保证自身精度，而且无法避免出厂后运输周转过程中的形变，使用需要配合模组基座，通过螺钉的紧固与基座连接，直线度还需要通过千分表，平尺等工具打表测量，做细微调整，以满足较高的直线度，受基座和安装面精度影响，精度误差通常会叠加，最终的产品精度必然会大于导轨自身能保证的精度。本直线电机模组将沟槽导轨的精度加工环节放在与底座集成之后，研磨之后，直接保证最终的直线度，避免了中间环节的变形和误差累积，达到的精度更高。
28.维护简单：电机滑台侧面设有注油孔，注油油杯嵌入孔内，只需要定期注入油脂润滑即可完成维护。
附图说明
29.图1是本实用新型的轴测图。
30.图2是本实用新型的爆炸图。
31.图3是本实用新型的截面图。
32.图4是图3中a的局部放大图。
33.图5是本实用新型的滑台板的第一视角的结构示意图。
34.图6是本实用新型的滑台板的第二视角的结构示意图。
35.图7是本实用新型的滚珠滑动机构的爆炸图。
36.图8是本实用新型的回流器组件隐藏上盖后的结构示意图。
具体实施方式
37.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
38.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
39.参见图1-8所示，本实施例提供一种内外嵌入式沟槽导轨与直线导轨组合型直线电机模组，包括有底座1、电机滑台2，电机滑台2包括有滑台板21以及设置在滑台板21底部的直线电机动子22，底座1的中部设置有与直线电机动子22相配合的磁轨3，底座1的两侧还
设置有内外嵌入式的底座沟槽导轨5，滑台板21的底部设置有滚珠滑动机构4，滑台板21通过滚珠滑动机构4滑动连接在底座沟槽导轨5上。底座1的侧边还设置有辅助直线导轨6，滑台板21的侧边还设置有辅助滑台板23，辅助滑台板23通过滑块28滑动连接在辅助直线导轨6上。在本技术中，直线电机动子22与磁轨3配合，驱动电机滑台2通过滚珠滑动机构4在底座1上进行直线运动，内外嵌入式的底座沟槽导轨5能够集成到底座1进行一体式加工，精度更高、承载力更强；辅助直线导轨6通过辅助滑台板23与滑台板21连接，为滑台板21提供直线运动方向的导向功能。辅助直线导轨6还能够平衡电机滑台2侧向受力，提高了电机滑台2在直线运动中的承载能力、刚性及稳定性。
40.进一步地，滚珠滑动机构4包括有回流器组件41、多个滚珠42，回流器组件41包括有可拆卸的回流器主体411、上盖412、回流器沟槽导轨413，回流器主体411上设置有与回流器沟槽导轨413相适配的缺口位416，回流器沟槽导轨413设置在缺口位416内，且回流器沟槽导轨413平行设置在底座沟槽导轨5外并在二者之间形成第一沟槽滑道414，回流器主体411内设置有第二沟槽滑道415，第二沟槽滑道415衔接在第一沟槽滑道414上形成闭合的沟槽回路，多个滚珠42在沟槽回路中前后抵持成环状并循环流转，上盖412固定在回流器主体411上将第二沟槽滑道415遮挡住。
41.进一步地，底座1为u型结构，包括有底板11以及设置在底板11左右两侧的侧板12，底座沟槽导轨5设置有四条，四条底座沟槽导轨5分别可拆卸并平行嵌入到侧板12内、外侧壁上。滚珠滑动机构4设置有八组，八组滚珠滑动机构4平均分布在四条底座沟槽导轨5上。且为了保证电机滑台2滑动的稳定性，每个底座沟槽导轨5上的滚珠滑动机构4的安装位置均相同。底座沟槽导轨5在嵌入底座1后精磨沟槽，以保证底座1的整体导向精度。
42.进一步地，底座1的前后端安装有端板13，底座1的上部安装有盖板14，与底座1之间形成u形腔体，直线电机动子22与磁轨3均封装在u型腔体内。能够避免异物进入模组内部，对模组起到保护作用。
43.进一步地，端板13的内侧还安装有缓冲橡胶7，作为机械限位滑台板21的行程，能够避免滑台板21移动到底座1的端部时与端板13直接碰撞，缓冲碰撞产生的冲击力。
44.进一步地，滑台板21的侧边还安装有位置编码器8，底座1上设置有与位置编码器8相配合使用的光栅尺81。位置编码器8能够为模组提供位置反馈。
45.进一步地，底座1在位于光栅尺81的上方还设置有凸台15，能够对光栅尺进行遮挡，可以防止沟槽导轨的油脂流下污染位置编码器8的光栅尺81。
46.进一步地，电机滑台2为一体式结构，滑台板21的底部设置有槽位29，直线电机动子22安装在槽位29内，且滑台板21与直线电机动子22一体式灌胶而成。
47.进一步地，滑台板21的上部还设置有多个竖向排列的散热片24，散热片24的两侧设置有用于安装风扇的风扇安装位25。直线电机运动过程中散热片24结构加大空气流动，提高电机散热速度。另外电机滑台2上部分预留风扇安装位25置，客户可根据需要配风扇加速电机散热。
48.进一步地，滑台板21的底部设置有与滚珠滑动机构4相适配的凹槽26，滚珠滑动机构4安装在凹槽26内。回流器主体411与回流器沟槽导轨413嵌入电机滑台2底部的凹槽26内，并通过螺钉固定。回流器组件41在同一平面呈四对对称分布，与底座1上的底座沟槽导轨5组成闭合回路通道，若干个滚珠42成带状分布排列而成，在闭合回路通道循环流转，电
机滑台2的八个回流器组件41与底座1四列沟槽导轨在同一水平线上，随电机滑台2沿相应的沟槽导轨滚动，为电机滑台2提高直线运动方向的导向功能，也起到支撑电机滑台2，承受负载的作用。
49.进一步地，滚珠42在第一沟槽滑道414内底部悬空，并与第一沟槽滑道414的两侧的底座沟槽导轨5、回流器沟槽导轨413相切呈点式接触。即：每颗滚珠42与沟槽式导轨呈现两点接触，且与水平呈
±
45
°
角交叉受力。每个滑块截面有四颗滚珠42，即每个截图的滚珠42与底座沟槽导轨5、回流器沟槽导轨413共呈八点接触支撑导向，提高了电机滑台2在直线运动中的承载能力，刚性及稳定性，
50.进一步地，滑台板21的侧面设有注油孔26，注油孔26上嵌入式安装有注油杯9，方便为回流器组件41定期注入油脂润滑。
51.进一步地，回流器组件41的底部、前部以及后部的两侧均设置有封挡片27，底部的封挡片27固定在回流器主体411上，前部和后部的封挡片27固定在滑台板21上。
52.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。