CN116252159B - 全封闭模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全封闭模组，其包括机台、滚珠丝杆组、钢带以及滑块组件，所述滚珠丝杆组的滚珠螺母外套设且固定有引导块，所述引导块滚动连接有辅助轮一，所述辅助轮一平行于竖平面；所述机台内固定有沿滚珠丝杆组的丝杆长度延伸的柔性带，所述辅助轮一抵触且顶起柔性带；所述引导块活动连接有振动检测机构，所述振动检测机构用于检测柔性带被顶起部位的高度变化并输出，所述振动检测机构随引导块沿机台的长度方向移动；所述机台内设置有用于检测引导块和/或振动检测机构的位置的位置传感器。本申请具有方便用户判断全封闭模组的故障位置的效果。

Description

全封闭模组

技术领域

本申请涉及丝杆传动技术领域，尤其是涉及一种全封闭模组。

背景技术

丝杆滑台，其在各类自动化生产加工过程中被广泛使用。对于粉尘、灰尘较大的加工环境，传统的滑台因为丝杆等暴露，容易造成传动故障，因此目前出现有一类全封闭模组。

全封闭模组为机台上设钢带，钢带底部有一个内滑块，内滑块通过机台上的上槽口向下与机台内的丝杆上的滚珠螺母固定，内滑块于机台上侧向伸出钢带，且在钢带上方设置一外滑块，外滑块以螺栓固定于内滑块伸出钢带的部分。

当滚珠螺母移动，其带动内滑块在钢带底下穿行，内滑块移动带动与之固定的外滑块移动；因为钢带紧绷，凸起余量只满足内滑块，所以在内滑块移动后，其他地方的钢带又被拉平，因此从外部看，钢带始终平整，外滑块类似无连接结构直接在钢带面上滑动。

根据上述可知，全封闭模组可以阻挡灰尘等进入机台内污染丝杆和滚珠螺母，避免影响传动，但是：因丝杆和滚珠螺母等结构均在内部，一旦模组运动出现噪声大等问题，用户难以判断是丝杆螺母结构的哪一部分故障，因此本申请提出一种新的技术方案。

发明内容

为了方便用户判断全封闭模组的故障位置，本申请提供一种全封闭模组。

本申请提供一种全封闭模组，采用如下的技术方案：

一种全封闭模组，包括机台、滚珠丝杆组、钢带以及滑块组件，所述滚珠丝杆组的滚珠螺母外套设且固定有引导块，所述引导块滚动连接有辅助轮一，所述辅助轮一平行于竖平面；

所述机台内固定有沿滚珠丝杆组的丝杆长度延伸的柔性带，所述辅助轮一抵触且顶起柔性带；

所述引导块活动连接有振动检测机构，所述振动检测机构用于检测柔性带被顶起部位的高度变化并输出，所述振动检测机构随引导块沿机台的长度方向移动；

所述机台内设置有用于检测引导块和/或振动检测机构的位置的位置传感器。

可选的，所述引导块的两侧分别形成有两个斜面，位于引导块同一侧的两个斜面远离滚珠丝杆组的丝杆的一侧相互靠近，所述斜面上滚动连接有辅助轮二，所述辅助轮二的中心轴线平行于安装的斜面的宽度；

所述机台内沿长度方向设置有引导板，所述引导板内凹形成有凹槽，所述引导块的侧部伸入凹槽，所述凹槽的槽壁上设置有压力传感器，所述辅助轮二的轮面作用于压力传感器的感应面。

可选的，所述振动检测机构包括滑块、连接架、限位组件和距离传感器，所述机台内沿长度方向开设有滑槽，所述滑块滑移连接于滑槽且固定连接连接架，所述连接架的一端活动连接于引导块且被限位组件固定，所述引导块可相对连接架前后、上下、左右和歪斜活动，所述距离传感器设置于滑块且朝向柔性带被顶起部位探测。

可选的，所述引导块的端头开设有卡口，所述卡口朝向滑块和背离引导块的中心一侧呈开口结构；所述卡口的内壁贴附有弹性垫，所述弹性垫呈U型，所述连接架的一端伸入卡口且卡入弹性垫的开口内，所述连接架接触卡口靠近引导块的中心一侧的内壁；所述限位组件包括尾板和限位柱，所述尾板固定于引导块的端部，所述限位柱设置于尾板且一端面为弧面，所述限位柱为弧面的一端抵触连接架。

可选的，所述限位柱穿透尾板且螺纹连接有两个螺母件，两个所述螺母件夹持尾板。

可选的，所述机台内设置有在引导块移动偏移时对滚珠丝杆组润滑的自动润滑组件。

可选的，所述自动润滑组件包括浸油棉、封油板和随动架；所述引导块的上部开设有用于填充润滑油脂的油腔，所述油腔连通引导块的内腔，所述随动架固定于连接架且延伸靠近油腔，所述封油板固定于随动架且板面遮挡油腔预设的开口，所述浸油棉的一端固定在封油板，另一端卡入油腔的开口内。

可选的，所述机台背离钢带的壁板上开设有维修口，所述维修口内可拆卸连接有维护盖板，所述滑槽开设于维护盖板的内侧。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：滚珠丝杆组的滚珠螺母上固定引导块，引导块沿机台的长度方向拖动振动检测机构，振动检测机构可探测引导块上的辅助轮一顶起的柔性带高度变化，以此判断滚珠丝杆组的传动是否因丝杆弯曲、滚珠破裂、滚动磨损过大产生间隙等而出现故障，并根据位置传感器的反馈确定故障位置；

同时，本申请的振动检测机构，不需要单独提供动力，移动动力由滚珠丝杆组提供，但不随其振动，由此即满足检测需求，又节省成本和模组体积。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图；

图2是本申请的具备爆炸示意图；

图3是本申请的检测结构示意图；

图4是图2的局部结构示意图；

图5是引导块、振动检测机和自动润滑组件的结构示意图；

图6是图5另一个视角的结构示意图。

附图标记说明：1、机台；11、引导板；111、凹槽；12、滑槽；2、滚珠丝杆组；3、钢带；4、滑块组件；5、引导块；5a、卡口；5b、斜面；5c、油腔；61、辅助轮一；62、辅助轮二；63、柔性带；64、弹性垫；71、振动检测机构；711、滑块；712、连接架；713、限位组件；7131、尾板；7132、限位柱；7133、螺母件；714、距离传感器；72、位置传感器；73、压力传感器；8、自动润滑组件；81、封油板；82、随动架；9、维护盖板。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种全封闭模组。

参照图1和图2，全封闭模组包括：机台1、滚珠丝杆组2、（柔性）钢带3和滑块组件4。

其中，机台1呈长方体结构，且一个长壁面作为上台面开设长通口，长通口连通机台1的内腔；钢带3沿长通口铺设，端部安装于机台1的上台面。滚珠丝杆组2的丝杆设置于机台1的内腔中，且两端均伸出机台1的端部，并通过套设的轴承与机台1呈转动连接；滚珠螺母则螺纹连接于丝杆上。滑块组件4包括位于钢带3下方的内滑块和落在钢带3上的外滑块，内滑块用于连接滚珠丝杆组2的滚珠螺母，外滑块以螺栓固定于内滑块。

参照图2、图3和图4，在本实施例中，为了方便用户了解全封闭模组的故障位置，做以下设置：

在滚珠丝杆组2的滚珠螺母外套设并固定引导块5，引导块5端视呈12边形，长度大于滚珠螺母，且与丝杆不接触。引导块5的上部通过螺栓与滑块组件4的 内滑块固定。在引导块5的下部固定连轴板，连轴板上通过转轴转动连接有辅助轮一61，辅助轮一61平行于竖平面。

在机台1的内腔中于辅助轮一61的下方设置有柔性带63，柔性带63可以是柔性钢带，柔性带63的长度平行于机台1的长度，且两端分别以夹板配合螺栓的方式固定于机台1。辅助轮一61抵触于柔性带63，且向下顶起柔性带63。

在柔性带63的下方设置有被引导块5沿机台1的长度方向拖动，但不跟随引导块5在竖平面移动的振动检测机构71，振动检测机构71用于检测柔性带被顶起部位的高度变化并输出。在机台1内还设置有用于检测检测引导块5和/或振动检测机构71的位置的位置传感器72。

根据上述可知，因为引导块5固定于滚珠丝杆组2的滚珠螺母上，所以一旦丝杆弯曲、滚珠破裂、滚动磨损过大产生间隙等引起滚珠螺母不再以设计的水准线横向移动，则引导块5同步发生位置变化，导致辅助轮一61顶起的柔性带63高度变化；在此过程中，检测线始终朝向柔性带63的振动检测机构71输出的检测值发生变化，因此用户可以根据振动检测机构71的输出判断滚珠丝杆组2是否因上述等原因发生振动，出现故障；同时，还因为位置传感器72的存在可以明确发生故障的位置在哪。

可以理解的是，上述位置传感器72和振动检测均可采用距离传感器实现，位置传感器72可以安装于机台1的内腔端部，探测面朝向引导块5。

需要注意的是，本申请的一个关键在于，振动检测机构71同步跟随引导块5横移，其不需要额外的动力机构，直接采用滚珠丝杆组2作为动力，但是又不受滚珠螺母在竖平面内位移（振动）的影响，后续具体阐述。

参照图5，振动检测机构71包括滑块711、连接架712、限位组件713和距离传感器714。

在机台1的内腔底开设滑槽12，滑槽12的长度沿机台1的长度方向延伸；滑槽12端视呈T形。滑块711滑移连接于滑槽12且上部开孔嵌设安装距离传感器714，距离传感器714的检测面朝上，正对辅助轮一61顶起的柔性带63部位。

连接架712为两组，分别位于柔性带63的两侧；连接架712的一端与滑块711的一个端头固定，另一端伸出引导块5的端侧且向上延伸活动连接于引导块5。

引导块5的一端开设有适配连接架712的卡口5a，卡口5a朝下和背离中心的一侧呈开口结构。在卡口5a中设置有弹性垫64，弹性垫64呈倒置的U型，其贴附卡口5a的内壁固定。连接架712的一端伸入卡口5a，且卡入弹性垫64的开口内，连接架712与卡口5a靠近引导块5的中心的一侧的内壁抵触。

上述限位组件713包括尾板7131和限位柱7132，其中，尾板7131呈L形且一端固定于引导块5的端面，另一端向下弯折。限位柱7132平行于滚珠丝杆组2的丝杆，且穿过尾板7131向下的一段上预开的孔；限位柱7132朝向引导块5的一端呈半球状，且球面抵触连接架712；限位柱7132螺纹连接两个螺母件7133，两个螺母件7133位于尾板7131向下一段的两侧且抵触尾板7131。

根据上述设置，在引导块5的移动过程中，无论引导块5是往前还是往后（丝杆方向）移动，其均通过连接架712拖动滑块711移动，以令滑块711上的距离传感器714始终跟随检测。

当引导块5因为滚珠丝杆组2的故障发生上下、左右偏移，因弹性垫64的存在，均可发生而此时连接架712因为固定滑块711，滑块711受限于滑槽12不可移动，所以滑块711相对引导块5发生上下、左右偏移，但是滑块711的被拖动跟随效果又不受影响，即可以在跟随过程中利用滑块711上的距离传感器714检测滚珠丝杆组2是否传动稳定。

除了上述发生上下、左右偏移，引导块5还因为限位柱7132球面所以歪斜也允许发生，从而故障检测更为全面。

可以理解的是，为了保障尾板7131向下弯折端的稳定性，可在其上可穿设螺栓，螺栓螺纹连接于引导块5作为加强筋。

上述振动检测机构71主要用于对滚珠丝杆组2的纵方向偏差及时发现，而对横向、斜向故障点引起的偏差不可及时发现，因此本申请进一步的还做以下设置：

引导块5的两侧分别形成有两个斜面5b，两个斜面5b远离滚珠丝杆组2的丝杆的一侧相互靠近。在上述任一斜面5b上通过挖槽并于槽内以转轴转动连接多个辅助轮二62，辅助轮二62的转轴平行于斜面5b且长度沿斜面宽度延伸。

参照图2和图5，在机台1的内腔中沿长度方向固定有引导板11，引导板11内凹形成V状的凹槽111，引导块5的两侧伸入凹槽111中。在凹槽111的槽壁上设置有压力传感器73，压力传感器73可以是薄膜型压力传感器且沿槽壁的长度方向延伸；上述压力膜上粘接一层薄板，辅助轮二62抵触于薄板上，施力作用于压力膜。

根据上述设置，在引导块5 顺着V状的凹槽111移动的过程中，其无论是横向、上下，还是斜向发生振动均会改变施加于各个压力传感器73上的压力，且各个压力变化机具指向性，可通过参数变化判定出引导块5具体是朝向哪一方位偏移。

上述距离传感器714、位置传感器72和压力传感器73使用时分别连接于控制单元，诸如：工控机、PLC控制柜，以做自动化控制。

参照图6，在滚珠丝杆组2传动过程中部分振动产生较大噪声的原因是润滑不足，为此本实施例设置一可在振动时自动增加润滑效果的自动润滑组件8，自动润滑组件8包括浸油棉、封油板81和随动架82。

在引导块5的上部开设油腔5c，油腔5c的长度平行机台1的长度方向且端部开口，油腔5c的开口一端还被上下贯通连通引导块5的内腔和引导块5的上部。

随动架82的下端以螺栓固定于连接架712，另一端向上延伸靠近油腔5c开口外贯通结构，封油板81的一端固定于随动架82，另一端遮挡油腔5c的开口；浸油棉（棉条）一端粘接固定于封油板81，另一端伸入油腔5c中。

因为随动架82固定于连接架712，所以在引导块5发生偏移时随动架82相对静止，这使得封油板81相对油腔5c的开口错开，些许油腔中的油脂挤压流出，在随后受重力作用滴落在滚珠丝杆组2的丝杆上，以增强润滑效果。

参照图2，为了方便工作人员对本滚珠丝杆组2维护，在机台1的底部开设有维修口，维修口沿机台1的长度延伸；维修口内卡接有适配的维护盖板9，滑槽12开设于维护盖板9，维护盖板9以螺栓固定于机台1。

根据上述，当振动检测机构71异常、滚珠丝杆组2移动或柔性带63损坏时均可通过拧开螺栓，侧滑维护盖板9的方式快捷打开机台1的内腔进行维护工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全封闭模组， 包括机台（1）、滚珠丝杆组（2）、钢带（3）以及滑块组件（4），其特征在于：所述滚珠丝杆组（2）的滚珠螺母外套设且固定有引导块（5），所述引导块（5）滚动连接有辅助轮一（61），所述辅助轮一（61）平行于竖平面；

所述机台（1）内固定有沿滚珠丝杆组（2）的丝杆长度延伸的柔性带（63），所述辅助轮一（61）抵触且顶起柔性带（63）；

所述引导块（5）活动连接有振动检测机构（71），所述振动检测机构（71）用于检测柔性带（63）被顶起部位的高度变化并输出，所述振动检测机构（71）随引导块（5）沿机台（1）的长度方向移动；

所述机台（1）内设置有用于检测引导块（5）和/或振动检测机构（71）的位置的位置传感器（72）；

所述引导块（5）的两侧分别形成有两个斜面（5b），位于引导块（5）同一侧的两个斜面（5b）远离滚珠丝杆组（2）的丝杆的一侧相互靠近，所述斜面（5b）上滚动连接有辅助轮二（62），所述辅助轮二（62）的中心轴线平行于斜面（5b）的宽度方向；

所述机台（1）内沿长度方向设置有引导板（11），所述引导板（11）内凹形成有凹槽（111），所述引导块（5）的侧部伸入凹槽（111），所述凹槽（111）的槽壁上设置有压力传感器（73），所述辅助轮二（62）的轮面作用于压力传感器（73）的感应面；

所述振动检测机构（71）包括滑块（711）、连接架（712）、限位组件（713）和距离传感器（714），所述机台（1）内沿长度方向开设有滑槽（12），所述滑块（711）滑移连接于滑槽（12）且固定连接连接架（712），所述连接架（712）的一端活动连接于引导块（5）且被限位组件（713）固定，所述引导块（5）能够相对连接架（712）前后、上下、左右和歪斜活动，所述距离传感器（714）设置于滑块（711）且朝向柔性带（63）被顶起部位探测。

2.根据权利要求1所述的全封闭模组，其特征在于：所述引导块（5）的端头开设有卡口（5a），所述卡口（5a）朝向滑块（711）和背离引导块（5）的中心一侧呈开口结构；所述卡口（5a）的内壁贴附有弹性垫（64），所述弹性垫（64）呈U型，所述连接架（712）的一端伸入卡口（5a）且卡入弹性垫（64）的开口内，所述连接架（712）接触卡口（5a）靠近引导块（5）的中心一侧的内壁；所述限位组件（713）包括尾板（7131）和限位柱（7132），所述尾板（7131）固定于引导块（5）的端部，所述限位柱（7132）设置于尾板（7131）且一端面为弧面，所述限位柱（7132）为弧面的一端抵触连接架（712）。

3.根据权利要求2所述的全封闭模组，其特征在于：所述限位柱（7132）穿透尾板（7131）且螺纹连接有两个螺母件（7133），两个所述螺母件（7133）夹持尾板（7131）。

4.根据权利要求2所述的全封闭模组，其特征在于：所述机台（1）内设置有在引导块（5）移动偏移时对滚珠丝杆组（2）润滑的自动润滑组件（8）。

5.根据权利要求4所述的全封闭模组，其特征在于：所述自动润滑组件（8）包括浸油棉、封油板（81）和随动架（82）；所述引导块（5）的上部开设有用于填充润滑油脂的油腔（5c），所述油腔（5c）连通引导块（5）的内腔，所述随动架（82）固定于连接架（712）且延伸靠近油腔（5c），所述封油板（81）固定于随动架（82）且板面遮挡油腔（5c）预设的开口，所述浸油棉的一端固定在封油板（81）上，另一端卡入油腔（5c）的开口内。

6.根据权利要求5所述的全封闭模组，其特征在于：所述机台（1）背离钢带（3）的壁板上开设有维修口，所述维修口内可拆卸连接有维护盖板（9），所述滑槽（12）开设于维护盖板（9）的内侧。