CN108291578A - 滚动引导装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够直接掌握移动构件相对于轨道构件的工作状况或无限循环道内的滚动体的循环状态的滚动引导装置，其具备：轨道构件(1)，其具有滚行面(11)；以及移动构件(2)，其通过在上述滚行面上滚动的多个滚动体(6)组装在上述轨道构件上，并且具有上述滚动体的无限循环道(5)；上述移动构件具备：主体构件(21)，其具有与上述轨道构件的滚行面对置而构成上述滚动体的负载通道(50)的负载滚行面(23)、和上述滚动体的无负载返回通道(51)；一对盖体(22A、22B)，其具有使滚动体在上述负载通道与上述无负载返回通道之间来回的方向转换道(52)，并且安装在上述主体构件上；以及测定板(3)，其至少安装在上述主体构件(21)与一个盖体(22B)之间而构成上述无限循环道的一部分，并且具有检测上述移动构件相对于上述轨道构件的工作状况的传感器的安装部(32)。

Description

滚动引导装置
技术领域
本发明涉及滚动引导装置，该滚动引导装置在机床或各种输送装置等工业机械的直线引导部或曲线引导部中引导平台等活动体自由往复地移动。
背景技术
以往这种滚动引导装置具备：沿着长度方向形成有滚动体的滚行面的轨道构件、以及通过在上述滚行面上滚行的多个滚动体而组装在上述轨道构件上并且沿着该轨道构件自由往复移动的移动构件。上述移动构件具有使滚动体一边承受载荷一边滚行的负载滚行面，该负载滚行面通过与上述轨道构件的滚行面对置而构成上述滚动体的负载通道。另外，上述移动构件具有使滚动体从上述负载通道的一端向另一端循环的无负载通道，通过使上述负载通道与上述无负载通道连接而构成上述滚动体的无限循环道。由此，上述移动构件可以沿着上述轨道构件不限制行程地移动。
滚动引导装置的产品寿命主要受到上述轨道构件的滚行面或上述移动构件的负载滚行面的疲劳的影响。但是，当该滚行面或负载滚行面、以及在其上进行滚动的如滚珠或转子等滚动体没有利用润滑剂适当地润滑时，可能会导致上述滚行面或负载滚行面很快就发生剥落(flaking)，致使滚动引导装置的产品寿命变短。另外，在发生润滑不良时，上述滚动体的滚动阻力会变大，例如通过该滚动引导装置的支持得以自由移动的平台的加速度会恶化等，该滚动引导装置可能无法发挥原本的性能。
另一方面，滚动引导装置的用途是多样的，根据该用途下的使用环境或所承受的载荷等(以下称为“使用条件”)的不同，滚行面等的润滑状态不得不受到影响。因此，为了使滚动引导装置发挥其原本的性能并且使其产品寿命能够完整，理想的方式是能够将该滚动引导装置的工作状况通过各种传感器加以逐次检测，基于检测到的内容来控制润滑剂的供给，并且根据需要对组装了该滚动引导装置的工业机械的运转进行控制。
专利文献1所公开的是将传感器搭载于上述移动构件上的例子，其中，该传感器用于检测在上述轨道构件上存在有润滑剂。可是，该传感器被安装在上述移动构件的外侧，因此虽然可以确认上述轨道构件上是否附着有润滑剂，但是无法直接掌握上述移动构件的无限循环道中的润滑状态或滚动体的循环状态。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利公报、特开2005-121215号
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种滚动引导装置，该滚动引导装置能够内置有用于检测移动构件相对于轨道构件的工作状况的各种传感器，并且，能够通过各种传感器直接掌握无限循环道内的滚动体的循环状态。
用于解决课题的方案
即，本发明是一种滚动引导装置，其具备：轨道构件，其沿着长度方向具有滚行面；以及移动构件，其通过在上述滚行面上滚动的多个滚动体组装在上述轨道构件上且沿着该轨道构件自由移动，并且具有上述滚动体的无限循环道。并且，上述移动构件具备：主体构件，其具有与上述轨道构件的滚行面对置而构成上述滚动体的负载通道的负载滚行面、和与该负载通道平行的上述滚动体的无负载返回通道；一对盖体，其具有使滚动体在上述负载通道与上述无负载返回通道之间来回的方向转换道，并且安装在上述主体构件的移动方向上的两端处；以及测定板，其至少安装在上述主体构件与一个盖体之间而构成上述无限循环道的一部分，并且具有检测上述移动构件相对于上述轨道构件的工作状况的传感器的安装部。
(发明效果)
根据本发明，上述测定板存在于上述移动构件的主体构件与盖体之间，该测定板具有各种传感器的安装部，因此能够轻易提供内置有各种传感器的滚动引导装置，其中，该传感器用于检测移动构件相对于轨道构件的工作状况。另外，由于上述测定板构成滚动体的无限循环道的一部分，因此通过将各种传感器安装到该测定板，从而能够直接掌握无限循环道内的滚动体的循环状态，并且能够根据滚动引导装置的使用条件来设定适当的润滑环境。
附图说明
图1是表示可以适用本发明的滚动引导装置的一例的立体图。
图2是表示滚珠的无限循环道的构成的剖视图。
图3是表示测定板的大致构成的剖视图。
图4是表示测定板的第二实施方式的正视图。
具体实施方式
以下使用附图对本发明的滚动引导装置进行详细说明。
图1是表示适用本发明的滚动引导装置的一例的立体图。该滚动引导装置具备呈直线状延伸的轨道构件1、以及通过作为滚动体的多个滚珠组装在上述轨道构件1上的移动构件2，并且通过在各种机械装置的固定部上敷设上述轨道构件1且相对于上述移动构件2搭载各种活动体，从而能够沿着轨道构件1引导该活动体自由往复移动。
上述轨道构件1形成为剖面大致呈四角形的长形体。在该轨道构件1中沿长度方向隔着预定的间隔形成有多个从顶面贯穿到底面的螺栓安装孔12，能够将该轨道构件1用插入到这些螺栓安装孔12中的固定螺栓牢固地固定在固定部上。在上述轨道构件1的左右两侧面分别设有两条滚动体的滚行面11，轨道构件整体共设有四条滚行面11。此外，设置在上述轨道构件1上的滚行面11的条数并不限定于此。
另一方面，上述移动构件2大体上具备：金属制的主体构件21；安装在该主体构件21的移动方向上的两端处的一对合成树脂制的盖体22A、22B；以及安装在一个盖体22B与上述主体构件21之间的测定板3。该移动构件2与上述轨道构件1的各滚行面11相对应而具备多个滚珠的无限循环道。另外，在上述盖体22A、22B上固定有封闭上述移动构件2与轨道构件1之间的间隙的密封构件4，防止附着在轨道构件1上的尘埃等侵入上述无限循环道的内部。
图2是表示上述无限循环道的剖视图。如图2所示，无限循环道5具有负载通道50、返回通道51和一对方向转换道52。另外，无限循环道5的一部分也被形成在上述测定板3中。在构成上述移动构件2的主体构件21形成有与上述轨道构件1的滚行面11对置的负载滚行面23，滚动体6在轨道构件1的滚行面11与主体构件21的负载滚行面23之间一边承受载荷一边滚动。上述无限循环道5中滚动体6如上所述那样一边承受载荷一边滚动的通道部分为上述负载通道50。另外，在上述主体构件21中形成有与上述负载通道50平行的上述返回通道51。该返回通道51通常贯穿上述主体构件21而设置，其内径设定为稍微大于滚动体6的直径。由此，滚动体6不必承受载荷而在上述返回通道内滚动。
上述测定板3具有：与上述主体构件21的负载通道50连接的无负载联络通道30；以及与上述主体构件21的返回通道51连接的联络返回通道31。上述滚动体6在无负载联络通道30和联络返回通道31中的任一通道中均未承受载荷，从而以无负载状态进行滚动。
上述方向转换道52设在一对盖体22A、22B。一个盖体22A被固定在上述主体构件21的端面，该盖体22A的方向转换道52将上述负载通道50的端部与上述返回通道51的端部加以连接，使滚动体6在上述负载通道50与上述返回通道51之间来回。另一个盖体22B通过上述测定板3被固定在上述主体构件上，该盖体22B的方向转换道52将上述测定板3的无负载联络通道30的端部与联络返回通道31的端部加以连接，使滚动体6在无负载联络通道30与联络返回通道31之间来回。
因此，在将上述测定板3和一对盖体22A、22B固定在上述主体构件21后，就完成包括上述测定板3的无负载联络通道30和联络返回通道31在内的滚动体6的无限循环道5。该无限循环道5中，滚动体6会一边承受载荷一边滚动的地方，只有在使上述主体构件21的负载滚行面23与上述轨道构件1的滚行面11对置而形成的负载通道50。
图3表示上述测定板3的一例，并且是将该测定板以与轨道构件1的长度方向垂直的一面加以切断而成的剖视图。在上述测定板3的内部存在有作为各种传感器的安装部32的空间，上述测定板3被构成为能够将多个种类的传感器固定在该安装部32。另外，如图1所示，上述安装部32中所收纳的多个传感器的信号电缆33集中成一条，然后从上述测定板3向外部拉出，并且连接到未图示的控制部。图3概念性地表示各种传感器的安装部32的存在，关于上述测定板3内部的上述安装部32的具体位置或形状，可以根据所使用的传感器的测定对象等进行适当地改变。
作为在上述安装部32中所收纳的传感器，符合该传感器的有用于检测润滑剂的污染的污染传感器、用于测量上述移动构件相对于上述轨道构件的移动量的直线编码器的测量头、加速度传感器等。另外，详细而言，上述污染传感器可以利用使用激光的光电转换方式的粒子计数器、红外线波长吸收式的油中水分传感器、使用电容率测定润滑油劣化度的传感器、测量润滑油中的铁粉浓度的传感器、通过色彩辨别来测定润滑油劣化度的传感器等，并且，可以将用于掌握润滑油的污染状态的各种传感器任意地收容在上述测定板3的安装部32。
另外，上述测定板3是构成上述无限循环道5的一部分，因此可以通过上述测定板3对在上述无限循环道5中滚动的滚动体6供给润滑剂。具体而言，在上述测定板3设置润滑剂的供给口34(参照图1)，并且设置从该供给口34连接到上述无负载联络通道30或联络返回通道31的润滑剂通道。将柔性管等的管道连接到上述供给口34，从装置外部的润滑剂泵对上述供给口34供给润滑剂。
此时，可以在上述测定板3设置用于掌握上述润滑剂通道中的润滑剂流动的传感器，通过设置上述传感器，从而能够大致正确地监测润滑剂相对于无限循环道5的供给状态。其结果是，可以事先预防上述轨道构件1的滚行面11或上述移动构件2的负载滚行面23的润滑不足。
另外，使用附图所说明的实施方式的滚动引导装置是使上述轨道构件敷设在固定部上的类型，但是也可以适用于轨道构件形成为棒轴状且只有其两端被固定部所支持的类型，如滚珠花键装置或滚珠螺杆装置等。另外，也可以适用于被组装到各种致动器中的滚动引导装置。
图4表示上述测定板的第二实施方式，并且是将该测定板3从其与上述主体构件21接合的接合面一侧观察时的正视图。
该测定板3具有面向上述主体构件21开口的安装部32，在该安装部32的内部收容有振动传感器35和多个接近传感器36。上述振动传感器35和上述接近传感器36被安装在电子基板37，并且与该电子基板37一起被收容在上述安装部32。另外，在上述电子基板37中连接有连接器38，其中，该连接器38用于将信号输出至上述测定板3的外部并且对该电子基板37供给电力，并且，上述连接器38是贯穿上述测定板3而设置。
上述振动传感器35可以使用加速度传感器，该振动传感器35在被收容于上述测定板3的安装部32的状态下，与上述移动构件2的主体构件21抵接。具体而言，将上述振动传感器35直接粘贴在使上述测定板3固定的上述主体构件21的端面。另外，上述接近传感器36在上述测定板3的无负载联络通道30所相邻的位置上被固定在上述安装部32的内壁，在图4所示的例子中，相对于位于安装部32附近的两处的无负载联络通道30分别设有接近传感器36。
在上述电子基板37安装有内置RAM(Random-Access Memory、随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory、只读存储器)的作为控制部的微控制器，上述振动传感器35和接近传感器36的检测信号通过A/D转换器等而被输入到上述控制部。上述控制部执行预先存储在ROM中的程序，将上述振动传感器和上述接近传感器的检测信号加以处理，并且将各种信号通过上述连接器38输出到外部。作为控制部所生成的信号的输出目标，符合该输出目标的有警报机或显示器等用户界面。此外，上述控制部并不一定需要安装在被收容于上述安装部32中的电子基板37上，也可以仅将各传感器35、36收容于上述安装部32，并且将被设在上述测定板3的外部的控制部通过上述连接器38与各传感器35、36加以连接。
另外，在例如加工中心机(machining center)等的数字控制机床中，作为承担工件台的移动、主轴箱的移动等的零件而使用这种滚动引导装置，一般认为该滚动引导装置的行走状态可能会大幅度影响到数字控制机床所进行的工件的加工精度。因此，在构成为将设在上述测定板3中的各种传感器的检测信号直接输入到数字控制机床的控制部中时，能够根据该检测信号控制数字控制机床的运转，有效降低加工不良品的发生率。
如以上说明，在本发明中，在构成移动构件2的主体构件21与盖体22B之间安装有测定板3，并在该测定板3设有各种传感器的安装部32，因此能够轻易将用于掌握滚动引导装置的工作状况的各种传感器与上述移动构件2一体化。于是，能够利用上述传感器的检测结果实时监测该滚动引导装置的工作状态，并且将使用该滚动引导装置的各种工业机械的工作保持在最佳状态。
进一步，由于上述测定板3是构成滚动体6的无限循环道5的一部分，因此能够通过设在该测定板3内的传感器直接掌握无限循环道5内的滚动体6的循环状态，且能够根据滚动引导装置的使用条件的不同，来设定适当的润滑剂的供给时机、供给时间、供给量、润滑剂在上述轨道构件1上的重点供给地点。由此，能够使滚动引导装置的工作状态总是保持在高水平。
此外，在使用附图所说明的实施方式的滚动引导装置中，虽然使用滚珠来作为滚动体，但本发明也可以适用于使用转子的滚动引导装置。

Claims (3)

1.一种滚动引导装置，其特征在于，具备：
轨道构件(1)，其沿着长度方向具有滚行面(11)；以及
移动构件(2)，其通过在所述滚行面上滚动的多个滚动体(6)组装在所述轨道构件上且沿着该轨道构件自由移动，并且具有所述滚动体的无限循环道(5)；
所述移动构件具备：
主体构件(21)，其具有与所述轨道构件的滚行面对置而构成所述滚动体的负载通道(50)的负载滚行面(23)、和与该负载通道平行的所述滚动体的无负载返回通道(51)；
一对盖体(22A、22B)，其具有使滚动体在所述负载通道与所述无负载返回通道之间来回的方向转换道(52)，并且安装到所述主体构件的移动方向上的两端处；以及
测定板(3)，其至少安装在所述主体构件(21)与一个盖体(22B)之间而构成所述无限循环道的一部分，并且具有检测所述移动构件相对于所述轨道构件的工作状况的传感器的安装部(32)。
2.如权利要求1所述的滚动引导装置，其特征在于，
所述测定板(3)具备：
无负载联络通道(30)，其与所述轨道构件(1)的滚行面(11)对置并在所述负载通道(50)与所述方向转换道(52)之间引导所述滚动体(6)；以及，
联络返回通道(31)，其在所述主体构件的返回通道(51)与所述盖体的方向转换道(52)之间引导所述滚动体。
3.如权利要求1所述的滚动引导装置，其特征在于，
所述测定板(3)具有供给口(34)，润滑剂的供给管道连接在该供给口上；所述测定板具有润滑剂通道，该润滑剂通道用于从该供给口对所述轨道构件(1)的滚行面(11)或所述滚动体(6)供给润滑剂。
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