DE3688289T2

DE3688289T2 - Beweglicher tisch.

Info

Publication number: DE3688289T2
Application number: DE8686109637T
Authority: DE
Inventors: Osamu Hikita; Keiichi Jin
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-07-15
Filing date: 1986-07-14
Publication date: 1993-07-29
Anticipated expiration: 2006-07-15
Also published as: EP0238708A2; DE3688289D1; EP0238708A3; US4934202A; EP0238708B1; JPH0623569B2; JPS6217424A

Description

Gebiet der Erfindung und Beschreibung der zugehörigen Technik

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen beweglichen Tisch, und insbesondere einen beweglichen Tisch, wie er in großem Ausmaß verwendet wird für allgemeine industrielle Ausrüstungen wie beispielsweise eine Werkzeugmaschine.

2. Beschreibung der zugehörigen Technik

Neuerdings wird ein beweglicher Tisch verwendet für verschiedene industrielle Ausrüstungen, wie beispielsweise eine Werkzeugmaschine und ein Industrieroboter, und der Bedarf hierfür hat schnell zugenommen. Nachstehend wird ein zugehöriger Stand der Technik betreffend den beweglichen Tisch, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein üblicher beweglicher Tisch hat eine Konstruktion, wie sie in der nicht geprüften Patentanmeldung JP-A-59-137616 dargestellt ist. Ein solcher Tisch ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt.
Gemäß den Fig. 5 und 6 hat ein beweglicher Block 41 ein Paar von Kugel- oder Rollenlaufnuten 42, 42 (nachstehend wird lediglich auf Kugeln Bezug genommen) auf der inneren Seite beider vertikaler Vorsprünge, sowie ein Paar von Kugelumlaufdurchgängen 43, die in beiden vertikalen Vorsprüngen gebohrt sind. Ein Antriebssystem 44 weist einen Motor 45 auf zum Liefern einer Antriebskraft an den beweglichen Block 41 über ein Kugelgewinde 46, welches einen Schraubenbolzen 46a, einen Mutterteil 46b und ein Schraubenbolzenlager 46c aufweist. Eine ortsfeste Basis 47, welche den Schraubenbolzen 46a des Kugelgewindes 46 enthält, hat zwei Kugellaufnuten 48, 48, die ein Paar von Kugellaufdurchgängen 42a bilden zusammen mit den Kugel laufnuten 42, 42, die an dem beweglichen Block 41 vorgesehen sind. Kugeln 49, die in einander zugewandte Kugellaufdurchgänge 42a, 42b eingesetzt sind, wirken als Kugeln für ein Kugel-Rollen-Lager, welches für geradlinige Bewegung verwendet wird. Bei dem beweglichen Tisch mit der oben beschriebenen Ausführung wird dem beweglichen Block 41 eine geradlinige Bewegung erteilt durch Umwandeln einer Drehbewegung des Motors 45 in eine geradlinige Bewegung unter Verwendung des Kugelgewindes 46.
Jedoch hat bei dem oben beschriebenen üblichen beweglichen Tisch die ortsfeste Basis 47 U-Gestalt im Querschnitt, um das Kugelgewinde 46 darin aufzunehmen. Der bewegliche Block 41 hat ebenfalls U-Gestalt im Querschnitt, um mit den Kugellaufnuten 42 an seinen beiden Seitenteilen versehen zu werden. Dies bedeutet, daß sowohl die ortsfeste Basis 47 als auch der bewegliche Block 41 im Querschnitt U-Gestalt haben. Daher ist die Starrheit gegen eine äußere Kraft in Richtung X, die durch einen Pfeil angegeben ist, geringer im Vergleich zu der Starrheit gegen eine äußere Kraft, die aus anderen Richtungen angelegt wird, und eine Ablenkung oder Verbiegung dieser Teile kann hervorgerufen werden. Wenn demgemäß eine Vorbelastung zwischen den Kugeln 49 und den Kugellaufnuten 42 und 48 erteilt wird und die äußeren Kräfte aus verschiedenen Richtungen an den beweglichen Block 41 angelegt werden, wird eine Kraftkomponente erzeugt, welche beide Seitenteile des beweglichen Blocks 41 in Auswärtsrichtung drückt. Daher werden beide Seitenteile des beweglichen Blocks 41 in Auswärtsrichtung geöffnet. Andererseits wird eine Kraftkomponente in horizontaler und Einwärtsrichtung an beide Seitenteile der ortsfesten Basis 47, welche die Kugellaufnuten 48 hat, über die Kugel 49 angelegt. Daher wird ein Abstand zwischen den Kugellaufnuten 42, 48 und den Kugeln 49 erzeugt, wodurch glatte Gleitwirkung des beweglichen Blocks 41 unmöglich gemacht ist. Daher ist es schwierig, ihn in einen richtigen vorbelasteten Zustand zu bringen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die obengenannten Probleme zu lösen, die mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben worden sind, und sie hat als ihren Zweck, einen verbesserten beweglichen Tisch zu schaffen, der eine Festigkeit hat, die in der Lage ist, eine Vorbelastung zwischen Kugeln oder Rollen eines Kugel-Rollen-Lagers und den Laufnuten des Lagers aufzunehmen, wobei das Erzeugen eines Abstandes zwischen den Kugeln oder Rollen und ihren Laufnuten verhindert ist, selbst wenn äußere Kraft an den beweglichen Block angelegt wird.
Gemäß der Erfindung ist ein beweglicher Tisch geschaffen, umfassend eine Führungsschiene, die sich in horizontaler Richtung erstreckt und in einer geraden Öffnung eines Blocks angeordnet ist, der entlang der Führungsschiene beweglich ist, wobei lineare Lagermittel zwischen den vertikalen Seitenflächen der Führungsschiene und den gegenüberliegenden vertikalen Seitenflächen des Blocks vorgesehen sind, und wobei der Block durch eine Antriebseinrichtung über eine Energieübertragungseinrichtung bewegbar ist, die in dem Block angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Block allgemein rechteckig ist, ein Loch in seiner Bewegungsrichtung hat, in welchem die Energieübertragungseinrichtung angeordnet ist, und einen oberen Teil und einen unteren Teil aufweist, die ausreichende Festigkeit verleihen, um ein Biegen beider Seiten des Blocks zu verhindern, wobei die gerade Öffnung, welche die Führungsschiene aufnimmt, in dem unteren Teil des Blocks gebildet ist und die Führungsschiene ein massiver Körper ist, der keine hohlen Teile hat.
Bei dem beweglichen Tisch der vorliegenden Erfindung hat der bewegliche Block im Querschnitt hohle Rechteckgestalt, die einen unteren Teil hat, der beide Seitenteile verbindet. Wenn daher eine Vorbelastung an die lineare Lagereinrichtung bzw. an die linearen Lagermittel angelegt wird und eine äußere Kraft auf den beweglichen Block wirkt, biegen sich die Seitenteile des Blocks nicht in Auswärtsrichtung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen beweglichen Tisch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht davon.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die einen beweglichen Tisch gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt, und Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht davon.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die einen üblichen beweglichen Tisch zeigt, und Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht davon.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Gemäß den Fig. 1 und 2 hat eine Führungsschiene 1 ein Paar von geraden und parallelen Kugellaufnuten 2 zum Halten von Kugeln und dazu, ein Laufen der Kugeln zu ermöglichen. Ein beweglicher Block 3 gleitet entlang der Führungsschiene 1 in der gleichen Richtung wie diejenige der Kugellaufnuten 2. Ein Antriebssystem 4 weist einen Motor 5 und ein Kugelgewinde 6 auf, welches einen Schraubenbolzen 6a, einen Mutterteil 6b und ein Schraubenbolzenlager 6c aufweist. Beide Seiten des beweglichen Blocks 3 haben Kugellaufnuten 8, die Kugellaufdurchgänge 8a bilden im Zusammenarbeiten mit den Kugellaufnuten 2, sowie Kugelumlaufdurchgänge 9. Diese Kugelumlaufdurchgänge 9 halten Kugeln 7 und lassen sie umlaufen. Ein Kugel- und Rollenlager für geradlinige Bewegung ist konstruiert aus der Führungsschiene 1, dem beweglichen Block 3 und den Kugeln 7. Der bewegliche Block 3 hat ein Loch 10, in welches das Kugelgewinde 6 eingesetzt ist. Der bewegliche Block 3 hat einen oberen Teil 12 und einen unteren Teil 11 rund um das Loch, und beide Seiten geben ausreichende Festigkeit, um ein Biegen von ihnen zu verhindern.
Die Führungsschiene 1 ist an einer festen oder ortsfesten Basis 13 mit Bolzen 14 und Muttern 15 befestigt.
Die Arbeitsweise des beweglichen Tisches, der die oben beschriebene Konstruktion hat, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.
Drehbewegung des Motors 5 wird mittels des Kugelgewindes 6 in geradlinige Bewegung umgewandelt. Die geradlinige Bewegung wird auf den beweglichen Block 3 übertragen. Die Kugeln 7 laufen durch die Kugellaufdurchgänge 8a, die durch die Kugellaufnuten 2 und 8 gebildet sind, und den Kugelumlaufdurchgang 9 um. Für den -tatsächlichen Betrieb wird eine Vorbelastung an das Kugel- und Rollenlager angelegt, welches durch die Führungsschiene 1, den beweglichen Block 3 und die Kugeln 7 gebildet ist, um eine unerwünschte kleine Abwärtsbewegung des beweglichen Blocks 3 zu verhindern, wenn eine Last an den beweglichen Tisch angelegt wird. Wenn eine Vorbelastung an das Kugel- und Rollenlager angelegt wird und eine äußere Kraft an dem beweglichen Block 3 wirkt, wird an den unteren dünnen Teil 11 des beweglichen Blocks 3 eine Zugkraft angelegt. Andererseits wird an den oberen dünnen Teil 12 des beweglichen Blocks 3 eine Kraft in horizontaler Richtung und Einwärtsrichtung angelegt.
Jedoch haben, obwohl der bewegliche Block 3 mit dem Loch 10 versehen ist, der obere dünne Teil 12 und der untere dünne Teil 11 ausreichende Dicke und demgemäß ausreichende Festigkeit, um den obengenannten Kräften zu widerstehen. Weiterhin ist die Führungsschiene 1, da sie keine hohlen Teile hat, sehr stark und fest gegenüber äußeren Kräften aus der horizontalen Richtung. Daher ergibt sich kein Abstand zwischen den Kugellaufnuten 2, 8 und den Kugeln 7.
Wie oben erwähnt, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Vorbelastung zwischen den Kugellaufnuten 2, 8 und den Kugeln 7 anzulegen und einen richtigen vorbelasteten Zustand beizubehalten, selbst wenn eine äußere Kraft an den beweglichen Block 3 angelegt wird, da die Führungsschiene 1 mit zwei Nuten 2 und der bewegliche Block 3 kombiniert sind, und da der untere Teil 11 und der obere Teil 12 des beweglichen Blocks ausreichende Festigkeit haben, um der Last zu widerstehen, ohne den beweglichen Block 3 zu biegen.
Als nächstes zeigt Fig. 3 einen beweglichen Tisch einer anderen Ausführungsform der Erfindung und Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht davon. Der bewegliche Tisch dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 darin, daß die Antriebseinrichtung einen Motor 5, eine Antriebsscheibe (Zahnrad) 16, einen Zeitsteuerriemen 17, eine untergeordnete Scheibe 18, eine Leerscheibe 19 und einen Teil 20 zum Festlegen des Zeitsteuerriemens 17 an dem beweglichen Block 3 aufweist. Andere Teile sind im wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
Bei dem beweglichen Tisch mit der obengenannten Konstruktion wird eine Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung umgewandelt, und zwar durch die Antriebsscheibe 16 und den Zeitsteuerriemen 17. Die geradlinige Bewegung wird auf den beweglichen Block 3 übertragen über den den Zeitsteuerriemen festlegenden Teil 20, der den Zeitsteuerriemen mit dem beweglichen Block 3 verbindet. Der Zeitsteuerriemen 17 kann hin- und hergehende Bewegung ausführen zusammen mit dem Loch 10.
Wie oben erwähnt, ist es durch Verwendung der Antriebseinrichtung, welche den Motor 5, die Antriebsscheibe 16 und den Zeitsteuerriemen 17 aufweist, möglich, die gleichen Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform zu erhalten.
Bei den obengenannten Ausführungsformen können die Kugeln 7 durch Rollen ersetzt werden.

Claims

1. Beweglicher Tisch, umfassend eine Führungsschiene (1), die sich in horizontaler Richtung erstreckt und in einer geraden Öffnung eines Blocks (3) angeordnet ist, der entlang der Führungsschiene (1) beweglich ist, wobei lineare Lagermittel (2, 8, 7, 8a, 9) zwischen den vertikalen Seitenflächen der Führungsschiene (1) und den gegenüberliegenden vertikalen Seitenflächen des Blocks (3) vorgesehen sind, und wobei der Block (3) durch eine Antriebseinrichtung (5) über eine Energieübertragungseinrichtung (6) bewegbar ist, die in dem Block (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Block (3) allgemein rechteckig ist, ein Loch (10) in seiner Bewegungsrichtung hat, in welchem die Energieübertragungseinrichtung (6) angeordnet ist, und einen oberen Teil (12) und einen unteren Teil (11) aufweist, die ausreichende Festigkeit verleihen, um ein Biegen beider Seiten des Blocks (3) zu verhindern, wobei die gerade Öffnung, welche die Führungsschiene (1) aufnimmt, in dem unteren Teil (12) des Blocks (3) gebildet ist und die Führungsschiene (1) ein massiver Körper ist, der keine hohlen Teile hat.

2. Beweglicher Tisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Lagermittel Kugellaufnuten (2) in den vertikalen Seitenflächen der Führungsschiene (1) aufweisen, welche Kugellaufdurchgänge (8a) bilden im Zusammenwirken mit gegenüberliegenden Kugellaufnuten (8), die in den vertikalen Seitenflächen des beweglichen Blocks (3) gebildet sind, wobei Kugelumlaufdurchgänge (9) in dem beweglichen Block (3) gebildet sind und Kugeln (7) in den Kugellaufdurchgängen (8a) und in den Kugelumlaufdurchgängen (9) umlaufen, wenn der bewegliche Block (3) angetrieben wird.

3. Beweglicher Tisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (5) einen Motor aufweist und die Energieübertragungseinrichtung (6) einen Schraubenbolzen (6a), der mit dem Motor (5) verbunden ist, einen Mutterteil (6b) an dem Schraubenbolzen (6a) und ein Schraubenbolzenlager (6c) aufweist, wobei der Mutterteil (6b) mit dem beweglichen Block (3) verbunden ist.

4. Beweglicher Tisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (5) einen Motor (5) aufweist und die Energieübertragungseinrichtung (6) einen Riemen (17), der in das Loch (10) in dem beweglichen Block (3) eintretend angeordnet ist und dessen beide Enden an dem beweglichen Block (3) befestigt sind, und ein Paar von Riemenscheiben (16, 18) aufweist, die auf beiden Seiten des beweglichen Blocks (3) angeordnet sind, um das Laufen des Riemens (17) um sie herum zu ermöglichen, wobei eine des Paares von Riemenscheiben (16, 18) mit dem Motor (5) verbunden ist.