CN107081753B - 直线模组拼接工艺及长行程直线模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了直线模组拼接工艺及长行程直线模组，涉及直线模组领域。本发明提供一种直线模组拼接工艺，用于拼接多个直线模组。其中，直线模组包括磁钢、光栅尺、直线导轨及型材底座，直线模组拼接工艺包括：基准面对准步骤、零部件对齐步骤、光栅尺直线度检测步骤及精度判断步骤。本发明还提供一种采用直线模组拼接工艺制备而成的长行程直线模组，长行程直线模组包括多个直线模组，任意相邻的两个直线模组对应连接。本发明提供的直线模组拼接工艺及长行程直线模组结构简单、制备方便。同时，其能在满足长行程直线模组的精度要求的前提下，其行程更长。

Description

直线模组拼接工艺及长行程直线模组

技术领域

本发明涉及直线模组领域，具体而言，涉及直线模组拼接工艺及长行程直线模组。

背景技术

直线模组有几种叫法，线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等，是继直线导轨、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元。可以通过各个单元的组合实现负载的直线、曲线运动，是轻负载的自动化更加灵活、定位更加精准。直线模组的开发面临一个问题，小型化、大型化面临精度难以控制，尤其皮带驱动的本身皮带就没有精度可言，要安装在模组上，同时要控制精度这个技术只有外国有，德国、韩国做的比较好，他们安装环境是：车间环境温度控制在20C°，安装设备的高精度，检测设备的高精度。在我们国家做直线模组的虽然很多，但高昂的安装设备、检测设备是生产面临的最大的问题，其精度较高较成熟的直线模组的距离通常也仅为为2m左右。

综上所述，现有的直线模组只有在行程较短时，能够保证精度。而当行程较长时，精度得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直线模组拼接工艺，其方法简单、制备方便。同时，其能在满足精度要求的前提下，长行程直线模组的行程更长。

本发明的另一目的在于提供一种长行程直线模组，其结构简单、制备方便。同时，其能在满足精度要求的前提下，长行程直线模组的行程更长。

本发明提供一种技术方案：

一种直线模组拼接工艺，用于拼接多个直线模组。其中，直线模组包括磁钢、光栅尺、直线导轨及型材底座，直线模组拼接工艺包括：基准面对准步骤：将待拼接的直线模组以型材底座的机架安装面为基准面，以使待拼接的直线模组保持相同的平面度。零部件对齐步骤：将多个直线模组的磁钢和直线导轨分别对齐，并将多个直线模组中相对应的磁钢或直线导轨对应连接。光栅尺直线度检测步骤：检测任意相邻两个光栅尺的直线度。精度判断步骤：判断直线度是否符合预设的光栅安装精度，若不符合，则重复零部件对齐步骤及光栅尺直线度检测步骤，直到直线度符合光栅安装精度。

进一步地，上述基准面对准步骤还包括将机架安装面放置于000级大理石平面上。

进一步地，上述零部件对齐步骤还包括在磁钢和直线导轨位置对齐后，将磁钢与型材底座固定连接。

进一步地，上述零部件对齐步骤还包括在将磁钢与型材底座固定步骤后通过千分表将相邻两个直线导轨对齐。

进一步地，上述光栅尺直线度检测步骤包括架千分表检测光栅尺的直线度。

一种长行程直线模组，采用直线模组拼接工艺制备而成。直线模组拼接工艺包括：基准面对准步骤：将待拼接的直线模组以型材底座的机架安装面为基准面，以使待拼接的直线模组保持相同的平面度。零部件对齐步骤：将多个直线模组的磁钢和直线导轨分别对齐，并将多个直线模组中相对应的磁钢或直线导轨对应连接。光栅尺直线度检测步骤：检测任意相邻两个光栅尺的直线度。精度判断步骤：判断直线度是否符合预设的光栅安装精度，若不符合，则重复零部件对齐步骤及光栅尺直线度检测步骤，直到直线度符合光栅安装精度。长行程直线模组包括多个直线模组，任意相邻的两个直线模组对应连接。

进一步地，上述直线模组包括磁钢、光栅尺、直线导轨及型材底座。型材底座设置有机架安装面。型材底座与机架安装面对应的侧面下凹形成第一安装空间和两个第二安装空间，两个第二安装空间位于第一安装空间的两侧。第一安装空间的底壁设置有第一安装部，第一安装空间的内侧壁设置有第二安装部。第二安装空间的底壁设置有第三安装部。第一安装部与磁钢固定连接，第二安装部与光栅尺固定连接，第三安装部与直线导轨固定连接。

进一步地，上述第二安装空间的底壁包括第一阶梯、第二阶梯及第三阶梯，第一阶梯、第二阶梯及第三阶梯依次连接形成阶梯形，第二安装部设置于第二阶梯。

进一步地，上述第一阶梯、第二阶梯及第三阶梯距安装面的距离依次递增，且第三阶梯最靠近第一安装空间。

进一步地，上述型材本体还开设有消音去重孔，消音去重孔包括第一通孔、第二通孔及第三通孔，第一通孔通过第二通孔与第三通孔连通。第一通孔与第二通孔形成“L”形，且第一通孔的截面宽度小于第二通孔的截面宽度。第三通孔的截面为圆弧形。

相比现有技术，本发明提供的直线模组拼接工艺及长行程直线模组的有益效果是：

直线电机、磁钢、光栅尺、直线导轨及反馈编码器均安装于型材底座上，结构更加紧凑和简单。在同一基面上，将型材底座的安装基面、磁钢、光栅尺及直线导轨调节水平，从而保证了长行程直线模组的精度。多个直线模组可在保证精度的前提下，拼接成行程更长的长行程直线模组。本发明提供的直线模组拼接工艺及长行程直线模组结构简单、使用方便。同时，其能满足长行程直线模组的精度要求，并且可以在满足精度的前提下进行拼接，进而进一步增加其长度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的第一实施例提供的长行程直线模组的剖视结构示意图；

图2为本发明的第一实施例提供的长行程直线模组的结构示意图；

图3为本发明的第一实施例提供的型材底座的横截面的结构示意图；

图4为本发明的第一实施例提供的第一安装空间的结构示意图；

图5为本发明的第一实施例提供的第二安装空间的结构示意图；

图6为本发明的第一实施例提供的消音去重孔的结构示意图；

图7为本发明的第二实施例提供的直线模组生产工艺的工作流程示意图。

图标：10-长行程直线模组；20-直线模组；100-型材底座；101-机架安装面；110-第一安装空间；111-第一安装部；112-第二安装部；113-第一底壁；114-第二底壁；115-第三底壁；120-第二安装空间；121-第一阶梯；122-第二阶梯；123-第三阶梯；124-第三安装部；130-第四安装部；140-防尘部；150-消音去重孔；151-第一通孔；152-第二通孔；153-第三通孔；210-直线电机；211-线圈；212-滑动板；220-磁钢；230-光栅尺；240-直线导轨；250-反馈编码器；260-防撞板；270-盖板；S100-直线模组拼接工艺；S101-基准面对准步骤；S102-零部件对齐步骤；S103-光栅尺直线度检测步骤；S104-精度判断步骤。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种长行程直线模组10，其结构简单、使用方便。同时，其能满足长行程直线模组10的精度要求，并且可以在满足精度的前提下进行拼接，进而进一步增加其长度。

本实施例提供的长行程直线模组10包括多个直线模组20，任意相邻的两个直线模组20对应连接。

需要说明的是，本实施例对直线模组20的数量不做限定。也就是说，直线模组20既可以是两个，也可以是三个、四个等。

请结合参阅图1和图2，本实施例提供的直线模组20包括直线电机210、磁钢220、光栅尺230、直线导轨240、反馈编码器250、防撞板260、盖板270及型材底座100。

磁钢220固定地安装于型材底座100，且磁钢220的延伸方向与型材底座100的延伸方向一致。直线导轨240位于磁钢220的两侧，直线导轨240固定地安装于型材底座100上，且直线导轨240的延伸方向与型材底座100的延伸方向一致。直线电机210安装于直线导轨240上，并可相对直线导轨240沿直线导轨240的延伸方向滑动。光栅尺230位于直线导轨240与磁钢220之间，光栅尺230固定地安装于型材底座100上，且光栅尺230的延伸方向与型材底座100的延伸方向一致。反馈编码器250安装于型材底座100的一端。防撞板260与型材底座100的端面固定连接；盖板270位于直线电机210之上，盖板270与防撞板260固定连接，且盖板270的延伸方向与型材底座100的延伸方向一致。

需要说明的是，磁钢220安装于型材底座100的方式、光栅尺230安装于型材底座100的方式、直线导轨240安装于型材底座100的方式等均为螺栓连接。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，上述零部件固定地安装于型材底座100也可以采用其他的方式，比如卡接等。

本实施例提供的直线电机210包括相互固定连接的线圈211和滑动板212。线圈211位于磁钢220的上方，且线圈211可相对磁钢220滑动。滑动板212安装于直线导轨240上，并可相对直线导轨240滑动。

可以理解，本实施例提供的直线电机210在工作时，线圈211和滑动板212沿着直线导轨240做直线运动。同时，在直线电机210运动过程中，线圈211产生的磁场和磁钢220产生的磁场驱动直线电机210运动。

在本实施例中，防撞板260靠近直线电机210的一侧还设置有弹性缓冲件，弹性缓冲件可抵持于防撞板260与直线电机210之间。

在本实施例中，弹性缓冲件为优力胶。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，弹性缓冲件也可以为其他的结构，比如橡胶等。

请参阅图3，本实施例提供的型材底座100设置有机架安装面101。可以理解，机架安装面101用于与安装直线模组20的机架连接。

型材底座100与机架安装面101对应的侧面下凹形成第一安装空间110和两个第二安装空间120，两个第二安装空间120位于第一安装空间110的两侧。

需要说明的是，第一安装空间110用于安装磁钢220和光栅尺230，而第二安装空间120用于安装直线导轨240。而至于磁钢220、光栅尺230即直线导轨240的安装方式，既可以是通过螺栓连接，也可以是通过粘接，还可以是其他的固定连接方式。

本实施例提供的第一安装空间110的底壁设置有第一安装部111，第一安装空间110的内侧壁设置有第二安装部112。第二安装空间120的底壁设置有第三安装部124。第一安装部111用于与磁钢220固定连接，第二安装部112用于与光栅尺230固定连接，第三安装部124用于与直线导轨240固定连接。

可以理解的是，第二安装部112位于第二安装部112的侧壁上，并且，第二安装部112的数量为两个。也就是说，这两个第二安装部112均可以用来安装光栅尺230。应当理解，光栅尺230可以选择这两个第二安装部112中的任意一个进行安装。同时，在本发明的某些实施例中，两个第二安装部112均可以同时安装光栅尺230，此时，光栅尺230的数量也应当为两个。

需要说明的是，两个第二安装空间120、两个第二安装部112关于型材底座100的中心线对称。

可以理解的是，第三安装部124的数量也为两个。对于直线模组20来说，其直线导轨240为两个可以使直线模组20运行更加稳定。

同时需要说明的是，在本实施例中，第一安装部111、第二安装部112及第三安装部124均分别设置有螺纹孔，以便分别与磁钢220、光栅尺230及直线导轨240固定连接。

请参阅图4，在本实施例中，第一安装空间110的底壁设置有第一底壁113、第二底壁114及第三底壁115，第一底壁113、第二底壁114及第三底壁115距安装面的距离依次递增。

可以理解，第一底壁113位于第一安装空间110的中心，第二底壁114和第三底壁115的数量均为两个，且关于型材底座100的中心线对称。

在本实施例中，第一安装部111设置于第二底壁114。也就是说，磁钢220安装在两个第二底壁114上。

请参阅图5，第二安装空间120的底壁包括第一阶梯121、第二阶梯122及第三阶梯123，第一阶梯121、第二阶梯122及第三阶梯123依次连接形成阶梯形，第二安装部112设置于第二阶梯122。也就是说，直线导轨240安装于第二阶梯122的第二安装部112上。

可以理解，由于第二安装空间120的数量为两个，因此，第一阶梯121、第二阶梯122及第三阶梯123的数量也为两个。优选地，两个第一阶梯121、第二阶梯122及第三阶梯123关于型材底座100的中心线对称。

可以理解，第二安装空间120的底壁呈阶梯状设置可以使本实施例提供的型材底座100的重量更轻，从而提升型材底座100的便携性和轻便感。

在本实施例中，第一阶梯121、第二阶梯122及第三阶梯123距安装面的距离依次递增，且第三阶梯123最靠近第一安装空间110。也就是说，用于安装直线导轨240的第二阶梯122的高度是介于第一阶梯121和第三阶梯123之间的。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，第一阶梯121、第二阶梯122及第三阶梯123距安装面的距离也可以为其他的关系，比如第一阶梯121、第二阶梯122及第三阶梯123距安装面的距离依次递减等。

请继续参阅图3，在本实施例中，型材本体还设置有用于安装传感器的第四安装部130，第四安装部130的截面形状为“T”形。

可以理解的是，传感器可以通过螺栓安装于第四安装部130，也可以通过粘接的方式安装于第四安装部130，本实施例不对传感器的具体安装方式做限定。

同时，在本实施例中，型材本体在第二安装空间120远离第一安装空间110的一侧设置有防尘部140。防尘部140可以防止灰尘等杂志进入直线导轨240，从而保障直线模组20的正常运行。

可以理解，防尘部140的延伸方向与直线模组20安装型材的延伸方向一致。同时，防尘部140的数量为两个，且关于型材底座100的中心线对称。

在本实施例中，防尘部140的截面为条形的凸起。同时，防尘部140远离第二安装空间120的侧壁上设置有用于与外部结构连接的卡槽(图未标)，卡槽的设置可以增加本实施例提供的直线模组20安装型材的实用性。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，防尘部140上也可以不设置卡槽等。

请结合参阅图3和图6，在本实施例中，型材本体还开设有消音去重孔150，消音减重孔位于第二安装空间120的下面。可以理解，在本实施例中，消音减重孔的数量也为两个。

可以理解，本实施例提供的消音去重孔150的作用主要在于两方面，一方面是消音去重孔150可以减轻本实施例提供的直线模组20安装型材的重量，带来更佳的轻便性；另一方面，消音去重孔150也可以较小直线模组20运行过程中的噪音传播，进而带来更佳友善和安静用户体验。

本实施例提供的消音去重孔150包括第一通孔151、第二通孔152及第三通孔153，第一通孔151通过第二通孔152与第三通孔153连通。

在本实施例中，第一通孔151与第二通孔152形成“L”形，且第一通孔151的截面宽度小于第二通孔152的截面宽度。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，第一通孔151和第二通孔152也可以形成其他的形状，比如“T”字形等。同时，在本发明的其他实施例中，当第一通孔151与第二通孔152形成“L”形时，第一通孔151的截面宽度也可以大于或等于第二通孔152的截面宽度。

在本实施例中，第三通孔153的截面为圆弧形。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，第三通孔153的截面也可以为其他的形状，比如方形等。

需要说明的是，本实施例提供的直线模组20安装型材为铝制材料。铝制材料具有轻质的特性，可以提升直线模组20安装型材的便携性及轻便感。

本实施例采用型材底座100，一方面可以使直线模组20的长度更长，在保证了精度的前提下，提升了直线模组20的性能；另一方面，型材底座100也可以使直线模组20的各零部件安装更加紧凑，结构更加简单。同时，采用型材底座100也可以使多个直线模组20通过拼接而组成行程更长的长行程直线模组10。

可以理解，多个直线模组20相对连接既可以是通过外部连接件相对应地连接，也可以是通过磁钢220或直线导轨240等零部件将多个直线模组20连接在一起。当多个直线模组20通过磁钢220或直线导轨240相对应地拼接在一起时，磁钢220或直线导轨240是跨越相邻两个直线模组20的。也就是说磁钢220或直线模组20的一端与前一个直线模组20固定连接，其另一端与后一个直线模组20固定连接。

可以理解，通过将多个直线模组20进行拼接，可以使单个直线模组20的长度变短，即型材底座100可以做得较短，进而便于型材底座100的生产和运输。

本实施例提供的长行程直线模组10的有益效果：直线电机210、磁钢220、光栅尺230、直线导轨240及反馈编码器250均安装于型材底座100上，结构更加紧凑和简单。在同一基面上，将型材底座100的安装基面、磁钢220、光栅尺230及直线导轨240调节水平，从而保证了长行程直线模组10的精度。本实施例提供的长行程直线模组10结构简单、使用方便。同时，其能满足长行程直线模组10的精度要求，并且可以在满足精度的前提下进行拼接，进而进一步增加其长度。

第二实施例

请参阅图7，本实施例提供了一种直线模组拼接工艺S100，主要用于生产第一实施例提供的长行程直线模组10。本实施例提供的直线模组拼接工艺S100方法简单、制备方便。同时，其能在满足精度要求的前提下，使直线模组20的行程更长。

本实施例提供的直线模组拼接工艺S100包括基准面对准步骤S101、零部件对齐步骤S102、光栅尺直线度检测步骤S103及精度判断步骤S104。

基准面对准步骤S101：

将待拼接的直线模组20以型材底座100的机架安装面101为基准面，以使待拼接的直线模组20保持相同的平面度。

优选地，将待拼接的直线模组20的机架安装面101放置于同一块00级以上大理石平面上。通过00级大理石平面保证各直线模组20的水平度。

优选地，在调整好待拼接的直线模组20的平面度以后，进一步调节其直线度。具体而言，通过将待拼接的型材底座100的轴线对齐的方式来调节直线模组20的直线度。

零部件对齐步骤S102：

将多个直线模组20的磁钢220和直线导轨240分别对齐，并将多个直线模组20中相对应的磁钢220或直线导轨240对应连接。优选地，首先将直线导轨240对齐，然后在此基础上，将磁钢220对齐。

在将磁钢220与型材底座100固定步骤后通过千分表将相邻两个直线导轨240对齐。

在本实施例中，在直线导轨240位置对齐后，将磁钢220与型材底座100固定连接。具体来说，前一个直线模组20上预留有用于安装下一个直线导轨240和磁钢220的安装位置。通过千分表使直线导轨240在保持直线度的前提下，安装于前一个型材底座100上。直线导轨240安装完毕后，再进行磁钢220和光栅尺230的安装。

光栅尺直线度检测步骤S103：

检测任意相邻两个光栅尺230的直线度。在本实施例中，是通过架千分表的方式进行检测光栅尺230的直线度。

可以理解，本实施例通过检测光栅尺230的直线度来间接地检测直线导轨240的直线度。

精度判断步骤S104：

判断直线度是否符合预设的光栅安装精度，若不符合，则重复零部件对齐步骤S102，直到直线度符合光栅安装精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种直线模组拼接工艺，其特征在于，用于拼接多个直线模组，其中，所述直线模组包括磁钢、光栅尺、直线导轨及型材底座，所述型材底座设置有机架安装面，

所述型材底座与所述机架安装面对应的侧面下凹形成第一安装空间和两个第二安装空间，两个所述第二安装空间位于所述第一安装空间的两侧；

所述第一安装空间的底壁设置有第一安装部，所述第一安装空间的内侧壁设置有第二安装部；

所述第二安装空间的底壁设置有第三安装部；

所述第一安装部与所述磁钢固定连接，所述第二安装部与所述光栅尺固定连接，所述第三安装部与所述直线导轨固定连接；

所述第二安装空间的底壁包括第一阶梯、第二阶梯及第三阶梯，所述第一阶梯、所述第二阶梯及所述第三阶梯依次连接形成阶梯形，所述第二安装部设置于所述第二阶梯；

所述第一阶梯、所述第二阶梯及所述第三阶梯距所述安装面的距离依次递增，且所述第三阶梯最靠近所述第一安装空间；

所述型材本体还开设有消音去重孔，所述消音去重孔包括第一通孔、第二通孔及第三通孔，所述第一通孔通过所述第二通孔与所述第三通孔连通；

所述第一通孔与所述第二通孔形成“L”形，且所述第一通孔的截面宽度小于所述第二通孔的截面宽度；

所述第三通孔的截面为圆弧形；

所述直线模组拼接工艺包括：

基准面对准步骤：将待拼接的所述直线模组以所述型材底座的机架安装面为基准面，以使待拼接的所述直线模组保持相同的平面度；

零部件对齐步骤：将多个所述直线模组的所述磁钢和所述直线导轨分别对齐，并将多个所述直线模组中相对应的所述磁钢或所述直线导轨对应连接；

光栅尺直线度检测步骤：检测任意相邻两个所述光栅尺的直线度；

精度判断步骤：判断所述直线度是否符合预设的光栅安装精度，若不符合，则重复所述零部件对齐步骤及所述光栅尺直线度检测步骤，直到所述直线度符合所述光栅安装精度。

2.根据权利要求1所述的直线模组拼接工艺，其特征在于，所述基准面对准步骤还包括将所述机架安装面放置于000级大理石平面上。

3.根据权利要求1所述的直线模组拼接工艺，其特征在于，所述零部件对齐步骤还包括在所述磁钢和所述直线导轨位置对齐后，将所述磁钢与所述型材底座固定连接。

4.根据权利要求3所述的直线模组拼接工艺，其特征在于，所述零部件对齐步骤还包括在所述将所述磁钢与所述型材底座固定步骤后通过千分表将相邻两个所述直线导轨对齐。

5.根据权利要求1所述的直线模组拼接工艺，其特征在于，所述光栅尺直线度检测步骤包括架千分表检测所述光栅尺的直线度。