CN104471261B - 包括至少两个型材部件的线性引导器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线性引导器(1)，其具有至少一个内型材部件(2)和至少一个外型材部件(3)，外型材部件(3)至少部分地围绕内型材部件(2)，所述内型材部件(2)和外型材部件(3)借助于至少两个线性引导装置一个在另一个内部地被引导，所述至少两个线性引导装置优选彼此直径上对置地布置，其中，第一线性引导装置的至少一部分以浮动方式布置。

Description

包括至少两个型材部件的线性引导器

技术领域

本发明涉及一种包括至少两个型材部件、优选至少两个挤压型材部件(extrudedprofile-member)的线性引导器。

背景技术

线性引导器使用在例如特别是机械工程领域中的伸缩配置或滚轮引导器中。本发明内容中的线性引导器包括至少两个型材部件，所述至少两个型材部件进行相互之间的预定相对运动。所谓的内型材部件至少部分地由所谓的外型材部件围绕。为了引导该线性运动，在型材部件之间布置有线性引导装置，所述线性引导装置以只容许型材部件之间所希望的相对运动的方式限制线性引导器的型材部件之间的相对运动。为了实现可靠的无扭曲引导，线性引导装置至少安装在型材部件的两个相对的侧面上。

US4566738披露了一种定位设备，在该定位设备中设置有动子，该动子借助于沿该定位设备的纵向延伸并与所述动子相结合的螺纹轴的作用而前后运行。所述动子能够滑动地安装在三个引导构件上，所述三个引导构件围绕所述螺纹轴对称布置且与所述螺纹轴相平行。所述引导构件是导引型材部件的部件，而所述导引型材部件形成为所述定位设备的壳体的一部分。在所述导引型材部件上设置专用的滑动表面。所述定位设备还包括用于安装所述动子的衬套，所述衬套在横向于所述定位设备的方向上能够移动。

US6648508披露了一种线性引导器，所述线性引导器包括行进盒，所述行进盒具有用于支撑的轨道辊子，所述轨道辊子沿着导轨滚动，这种轨道辊子中的每一个均在导轨上滚动且成对安装以在第一支撑件上转动，所述第一支撑件设置在所述行进盒的第一盒板上。所述行进盒包括另一盒板，第二支撑件布置在所述另一盒板上，所述轨道辊子可转动地安装在所述第二支撑件上以在另一导轨上滚动。所述支撑件之一设计为固定支承，而另一个支撑件则设计为可动支承。

例如，在US5388913中披露了与平行的线性支承一起使用的类似的对准式补偿系统。而在US6227708B1中披露了另一种导引装置，该导引装置具有承载件，该承载件允许对由导轨的扭曲所导致的误差进行补偿。

由于型材部件、例如挤压铝型材部件具有与制造有关的尺寸误差，所以必须以复杂的方式进一步机械加工线性引导装置的支撑面，否则可能发生扭曲，甚至达到卡死的程度。作为替换，线性引导装置可以下置有隔离盘或隔离杆，即所谓的填片，从而补偿型材部件中出现的不平现象。

本发明的目的是通过具有如下技术特征的线性引导器来实现的，即：一种线性引导器，其具有至少一个内型材部件和至少一个外型材部件，外型材部件至少部分地围绕内型材部件，内型材部件和外型材部件借助于至少两个线性引导装置一个在另一个内部被引导，所述至少两个线性引导装置彼此直径上对置地布置，其中，第一线性引导装置的至少一部分以浮动方式布置；其中每个线性引导装置由线性导轨和互补的滑动部件形成，其中，第一线性引导装置的滑动部件以浮动方式布置；其中，第一线性引导装置的滑动部件能够在预定限度内横向于所述内型材部件和外型材部件的引导方向自由地位移；其中，第一线性引导装置的滑动部件可旋转地布置在球接头中。在本申请的其他方面中可得到本申请的优选实施例。

发明内容

本发明的方案可以保证，型材部件的潜在高度误差可借助于型材部件长度补偿，而这是不可能使用填片补偿的。型材部件、尤其是内型材部件的尺寸误差通过构造成活动支承的至少一个线性引导装置补偿。

在根据本发明的线性引导器的有利变形中，所有的线性引导装置都构造成活动支承，这样，型材部件完全以浮动方式一个在另一个内部地布置。

在根据本发明的线性引导器的替换有利实施例中，至少一个另外的线性引导装置形成固定支承。

在根据本发明的线性引导器的优选变形中，一线性引导装置构造成固定支承，而直径上对置的线性引导装置构造成活动支承，这样，确保限定的抗扭曲引导器，同时补偿高度误差。

根据本发明的线性引导器，第一线性引导装置设置成具有至少两个自由度。例如，第一线性引导装置可以在横向于型材部件相互之间的位移方向延伸的轴线上调节。另外，第一线性引导装置可以绕该轴线可旋转地或可枢转地布置。

根据本发明的线性引导器，每个线性引导装置设置成由线性导轨和互补滑动部件形成。导轨和滑动部件可以构造成例如凹槽型型材部件，例如，燕尾槽型材部件。

第一线性引导装置的滑动部件以浮动方式布置。

根据本发明的线性引导器，第一线性引导装置的滑动部件设置成能够在垂直于互补的线性导轨的纵向尺寸延伸的轴线上横向于型材部件的引导方向自由地位移。

例如，第一线性引导装置的滑动部件可以以弹性加载的方式保持在朝着导轨的方向上。

根据本发明的线性引导器，第一线性引导装置的滑动部件进一步被支撑以致能够绕至少一个轴线旋转。

该滑动部件可旋转地布置在球接头中。

例如，线性导轨连接于内型材部件，滑动部件连接于外型材部件。

根据本发明的优选实施例，至少一个线性导轨，优选全部线性导轨，固定地连接于内型材部件。如上所述，利用本发明的构造，线性导轨的支撑面不需要复杂的进一步机加工操作。

以尤其有利的方式，至少一个线性导轨借助于滑块固定在内型材部件的引导凹槽中。

滑动部件有利地布置在外型材部件上。

根据本发明的有利的实施例，滑动部件均借助于例如覆盖板或覆盖帽形式的保持装置连接于外型材部件上。

根据本发明的进一步优选的实施例，至少一个保持装置连接于外型材部件，以便能够相对于外型材部件移动。由于滑动部件实现了浮动支撑，保持装置连接于外型材部件以致能够相对于外型材部件移动，线性引导器的滑动部件可固定地连接于保持装置。

保持装置有利地借助于滑动衬套固定到外型材部件上。

在根据本发明的线性引导器的特别优选的变形中，第一线性引导装置的滑动部件至少设置成用支承座中的球接头保持，所述支承座以浮动且优选弹性加载的方式布置在支承卡钳部件中。由于这种配置，不仅补偿了线性导轨的高度误差，而且还形成了带有高度补偿的"球形"支承。借助于球形支承，可以补偿线性导轨宽度上的任何尺寸误差，所述球形支承容许滑动部件在倾斜和旋转时的所有可能的自由度。

作为借助于保持在支承座中的球接头的至少一个线性引导装置的球形支承的替换，可以设置例如在圆筒形支承衬套中引导的球头，球头能够在支承衬套中横向于型材部件的引导方向位移，同时容许滑动部件绕一竖直轴线、即横向于引导方向的轴线进行旋转运动。在这种情况下，球头也可以以几何形状简化的方式构造成例如桶状销。

依照本发明的另一个优选实施例，尤其是在其中第一线性引导装置的至少滑动部件能够以浮动方式横向于型材部件的引导方向自由位移的线性导轨的变形中，可以提供布置在保持装置与外型材部件之间的基板。在这种情况下，基板可以例如充当用于固定保持装置的装配螺钉的支撑件。作为这种借助于装配螺钉的结构构造的替换，也可以设置单独构造的装置实现引导和固定。

根据本发明的另一实施例，外型材部件构造成几个部分，优选构造成两个、三个或四个部分。外型材部件的多部分式构造具有下列好处，即，特别对于型材部件横截面较大来说，外型材部件的工具和制造成本降低。借助于例如基板，可以确保外型材部件的各个部分相互之间的间距。

根据本发明的另一个优选实施例，可以调节滑动部件相对于外型材部件的位置，以便使内型材部件在外型材部件的中心。借助于滑动部件相对于外型材部件的位置，可以调节内型材部件在外型材部件中的位置。

附图说明

参照图中所示的实施例，下面将更加详细地解释本发明，其中：

图1：显示了包括根据现有技术的至少两个挤压型材部件的线性引导器；

图2：显示了根据本发明的包括至少两个挤压型材部件的线性引导器；

图3：是根据本发明的图2的线性引导器的分解图；

图4：是沿图2中线IV-IV剖取的根据本发明图2的线性引导器的截面图；

图5：是沿图2中线V-V剖取的根据本发明的线性引导器的截面图；

图6：显示了根据本发明的包括带有三部分外挤压型材部件的两个挤压型材部件的线性引导器；

图7：显示了根据本发明的包括带有四部分外挤压型材部件的两个挤压型材部件的线性引导器；和

图8：是根据本发明的另一变形的线性引导型材部件的横截面。

具体实施方式

图1显示了包括内挤压型材部件2和外挤压型材部件3的线性引导器1。在内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间，在相对两侧布置有两个线性引导装置，所述两个线性引导装置引导内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间的相对运动。每个线性引导装置包括线性导轨4和滑动部件5。

线性导轨4布置在内挤压型材部件2内部的引导凹槽6中。线性导轨4借助于保持装置7连接于外挤压型材部件3。

由于内挤压型材部件2和外挤压型材部件3制造期间的有关制造的尺寸误差的存在，在内挤压型材部件2和外挤压型材部件3相对运动期间，线性引导装置的区域中可能会发生扭曲现象。

图2显示了根据本发明的包括内挤压型材部件2和外挤压型材部件3的线性引导器。线性引导器1包括两个线性引导装置，所述两个线性引导装置在相对两侧布置在内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间。线性引导装置用以引导内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间的相对运动。根据本发明的线性引导器1与现有技术的区别在于，至少在一侧，线性引导装置的至少一部分构造成在该位置至少补偿高度误差。

每个线性引导装置包括线性导轨4和滑动部件5。线性导轨4固定的连接于内挤压型材部件2。在根据图2的实施例中，线性导轨借助于滑块8保持在内挤压型材部件2的引导凹槽6中。

滑动部件5借助于保持装置7连接于外挤压型材部件3。由此确保浮动支撑。根据所示的实施例，滑动部件5可固定地连接于保持装置7。

在这种情况下，保持装置7采用覆盖帽的形式。

基板9布置在保持装置7与外挤压型材部件3之间。

滑动部件5相对于外挤压型材部件3的位置构造成是可调的，以便能够使内挤压型材部件2定位在外挤压型材部件3的中心。滑动部件5相对于外挤压型材部件3的位置可以借助于平头螺钉10改变。

根据所示的实施例，图中示出处于顶部的滑动部件5构造成可相对于外挤压型材部件3活动，而图3的下部区域中示出的滑动部件5固定地连接于外挤压型材部件3，也就是说，形成固定支承。如果在内挤压型材部件2和外挤压型材部件3相对运动期间在内挤压型材部件和外挤压型材部件之间发送扭曲现象，则可以借助于上滑动部件5相对于外挤压型材部件3的相对运动对此种扭曲进行补偿，由此防止内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间的相对运动被卡死。

借助于保持装置7与外挤压型材部件3之间的相对运动，实现了图2中装置1的上部区域中外挤压型材部件3与滑动部件5之间的相对运动。借助于贯穿滑动衬套11延伸的装配螺钉，实现了保持装置7与外挤压型材部件3之间的相对运动。

带有相关的滑动部件5的多个保持装置7布置在外挤压型材部件3的纵向方向上。在外挤压型材部件3的上侧，图2示出了两个这样的带有相关的滑动部件5的保持装置7。

为了能够将滑动部件5插入到外挤压型材部件3中，外挤压型材部件3具有至少一个凹部12，所述至少一个凹部至少略大于滑动部件5的外部尺寸。

图3是图2的线性引导器1的分解图。内挤压型材部件2在相对两侧具有线性导轨4，所述线性导轨借助于滑块8保持在内挤压型材部件2内部的引导凹槽6中。

在外挤压型材部件3中，两个滑动部件5在示出的实施例中布置在外挤压型材部件3的上部区域中。

滑动部件5固定地连接于保持装置7。借助于带有滑动衬套的装配螺钉11，保持装置7经由基板9连接于外挤压型材部件3。装配螺钉11在滑动衬套中的引导实现了保持装置7和外挤压型材部件3之间的相对运动。

使用平头螺钉10，可以改变滑动部件5相对于外挤压型材部件3的位置，由此可以将内挤压型材部件2定位在外挤压型材部件3的中心。滑动部件5布置在外挤压型材部件3内的凹部12中。

图4是根据图2的在滑动部件5的区域中的线性引导器1的横截面。上滑动部件5借助于螺钉配置13连接于保持装置7。保持装置7借助于带有滑动衬套的装配螺钉11连接于外挤压型材部件3。在保持装置7与外挤制叶型部件3之间布置有基板9，所述基板借助于滑块8连接于外挤压型材部件3。

下滑动部件5借助于螺钉配置13连接于图4中的下保持装置7。下保持装置7借助于滑块8固定地连接于外挤压型材部件3。

在任何情况下，滑动部件5都与线性导轨4协作，以便引导外挤压型材部件3与内挤压型材部件2之间的相对运动。布置在内挤压型材部件2的相对两侧上的线性导轨4借助于滑块8固定地连接于内挤压型材部件2。在任何情况下，线性导轨4都布置在内挤压型材部件2中的引导凹槽6内。

图5是根据图2的在保持装置7的区域中、滑动部件5之外的线性引导器1的截面图。图5顶部示出的保持装置7借助于带有滑动衬套的装配螺钉11连接于外挤压型材部件3，以致可相对于外挤压型材部件3活动。基板9布置在保持装置7与外挤压型材部件3之间。

根据图5的在装置的下区域中的保持装置7借助于螺钉配置13和滑块8固定地连接于外挤压型材部件3。

线性导轨4在内挤压型材部件2的相对两侧连接于该内挤压型材部件。线性导轨4布置在内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间，以便引导内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间的相对运动。线性导轨4与滑动部件5协作。线性导轨构造成燕尾槽型材部件，滑动部件5以与之互补的方式构造并接合在其周围。属于图5的装置的上部区域中的保持装置7的滑动部件5借助于保持装置7活动地连接于外挤压型材部件3，而属于图5的装置的下部区域中的保持装置7的滑动部件5则固定地连接于外挤压型材部件。由于上滑动部件5构造成可相对于外挤压型材部件3活动，因此能够补偿线性导轨4和/或内挤压型材部件2的高度误差。

图6显示了根据本发明的线性引导器1，三个线性导轨4固定地连接于内挤压型材部件2。每个线性导轨4连接于内挤压型材部件2且处于内挤压型材部件2的引导凹槽6中。

在任何情况下，连接于外挤压型材部件3的滑动部件5与线性导轨4协作，以便引导内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间的相对运动。

在所示的实施例中，上滑动部件5、左滑动部件固定地连接于保持装置7，保持装置7固定地连接于外挤压型材部件3。图6中底部示出的滑动部件5固定地连接于保持装置7，而保持装置7借助于装配螺钉连接于外挤压型材部件3以致能够相对于外挤压型材部件3移动，所述装配螺钉均贯穿滑动衬套11延伸。基板9布置在下保持装置7与外挤压型材部件3之间。

在根据图6的实施例中，外挤压型材部件3构造成三部分，在图6的上、左区域中，外挤压型材部件3的各个部分借助于固定保持装置7相互固定在一起。由于图6的下区域中的保持装置7构造成可相对于外挤压型材部件3活动并因而不能充当固定装置，下区域中外挤压型材部件3的各个部分的固定借助于基板9实现。

根据图6的内挤压型材部件2具有用于带齿皮带的凹槽通道14和用于测量条(measuring strip)的凹槽通道15，所使用的带齿皮带能够与引起内挤压型材部件2和外挤压型材部件3相对运动的驱动装置协作。凹槽通道15中所使用的测量条在这种情况下可用于确定内挤压型材部件2和外挤压型材部件3之间的相对运动。

图7显示了具有四个部分的外挤压型材部件3的线性引导器1。图7的顶部和右边示出的保持装置7固定地连接于外挤压型材部件3，而图7的左边和底部示出的保持装置7借助于带有滑动衬套11的装配螺钉连接于外挤压型材部件3，以致能够相对于外挤压型材部件3移动。在活动布置的保持装置7和外挤压型材部件3之间分别布置有基板9，所述基板固定外挤压型材部件3的各个部分之间的相对位置。

图7的上、右区域中的外挤压型材部件3的各个部分的位置借助于保持装置7确定，所述保持装置7固定地连接于外挤压型材部件3。

在任何情况下，滑动部件5都固定地连接于保持装置7。每个滑动部件5均与线性导轨4协作，在任何情况下，线性导轨都布置在内挤压型材部件2中的引导凹槽6中，并固定地连接于内挤压型材部件2。

在图7中可以看到，相对的保持装置7中的一个在任何情况下都固定地连接于外挤压型材部件3，而另一个保持装置7连接于外挤压型材部件3，以致能够相对于外挤压型材部件3移动。从而能够在两个方向上补偿尺寸误差。

图8显示了根据本发明的线性引导器的另一变形。正如前述实施例中的，在图中的底部所示的那侧，线性引导装置在外挤压型材部件3与内挤压型材部件2之间构造成固定支承，而在线性引导器的直径上对置的那侧，线性引导器构造成活动支承。固定支承侧的构造，即图8中底部所示的线性引导装置与图3和4所示的实施例一致，同样的部件给出同样的参考标记。

活动支承侧的构造不同在于，固定于外挤压型材部件3的滑动部件5在该部位具有多个自由度。正如引言部分所提及的，由此不仅补偿了内挤压型材部件2和线性导轨4的高度误差，而且也补偿了横向于挤压型材部件2、3的引导方向的所有不精确运行或误差。活动支承侧的滑动部件5固定地设置有球头16，球头16保持在支承座17中，所述支承座形成带有球头16的球接头。支承座17由两个互补的球板18a、18b形成，其中，上球板18a具有拱顶状凹部，下球板18b具有圆形孔，所述圆形孔的边缘的横截面为圆弧状。

代替球头16，活动支承侧的滑动部件5可以具有桶状支承销，所述桶状支承销具有球形或圆形覆盖面。这种支承销例如在圆筒形支承衬套中能够产生位移地被引导，这样，能够省去上文所述的所有支承座。弹性加载支承不是必要的。

球板18a、18b以浮动方式布置，也就是说，横向于挤压型材部件2、3的引导方向布置在支承卡钳部件19内部，并且借助于压缩弹簧20在朝着线性导轨4的方向上预张紧。对于运行，尤其是对于误差补偿来说，压缩弹簧20不是必需的。支承卡钳部件19用螺栓固定地连接到外挤压型材部件3上。

附图标记列表：

1 线性引导器

2 内挤压型材部件

3 外挤压型材部件

4 线性导轨

5 滑动部件

6 引导凹槽

7 保持装置

8 滑块

9 基板

10 平头螺钉

11 带有滑动衬套的装配螺钉

12 凹部

13 螺钉配置

14 用于带齿皮带的凹槽通道

15 用于测量条的凹槽通道

16 球头

17 支承座

18a、18b 球板

19 支承卡钳部件

20 压缩弹簧

Claims (15)

1.一种线性引导器，其具有至少一个内型材部件和至少一个外型材部件，外型材部件至少部分地围绕内型材部件，内型材部件和外型材部件借助于至少两个线性引导装置一个在另一个内部被引导，所述至少两个线性引导装置彼此直径上对置地布置；其中所述至少两个线性引导装置中的每个线性引导装置均包括线性导轨和互补的滑动部件，

其中，所述至少两个线性引导装置包括第一线性引导装置；

其中，第一线性引导装置的滑动部件以浮动方式布置；

其中，第一线性引导装置的滑动部件能够在预定限度内横向于所述内型材部件和外型材部件的引导方向自由地位移；以及

其中，第一线性引导装置的滑动部件可旋转地布置在球接头中。

2.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，至少第二线性引导装置形成固定支承。

3.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，第一线性引导装置的滑动部件横向于所述内型材部件和外型材部件的引导方向被弹性地加载。

4.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，至少一个线性导轨固定地连接于内型材部件。

5.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，线性导轨借助于滑块固定在内型材部件的引导凹槽中。

6.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，滑动部件布置在外型材部件上。

7.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，滑动部件均借助于保持装置连接于外型材部件上。

8.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，外型材部件构造成几个部分。

9.如权利要求1所述的线性引导器，其特征在于，滑动部件相对于外型材部件的位置能够大体上被调节，以便使内型材部件定位在外型材部件的中心。

10.如权利要求7所述的线性引导器，其特征在于，所述保持装置借助于滑动衬套固定到外型材部件上。

11.如权利要求7所述的线性引导器，其特征在于，第一线性引导装置的滑动部件借助于支承座中的球接头保持，所述支承座以浮动的方式布置在支承卡钳部件中。

12.如权利要求4所述的线性引导器，其特征在于，每个线性导轨固定地连接于内型材部件。

13.如权利要求7所述的线性引导器，其特征在于，所述保持装置为覆盖板或覆盖帽的形式。

14.如权利要求8所述的线性引导器，其特征在于，外型材部件构造成两个、三个或四个部分。

15.如权利要求11所述的线性引导器，其特征在于，所述支承座以弹性加载的方式布置在支承卡钳部件中。