CN201739350U

CN201739350U - 用于长距离的无摩擦气浮导轨

Info

Publication number: CN201739350U
Application number: CN2010201832303U
Authority: CN
Inventors: 孙建辉; 单晓杭; 王航金; 乐宁建; 汪庆武; 谢明峰
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-05-07

Abstract

一种用于长距离的无摩擦气浮导轨，包括气浮套和气浮轴，气浮套套装在气浮轴上，气浮套包括左气浮套和右气浮套，左气浮套套装在气浮轴的左侧，右气浮套套装在气浮轴的右侧，气浮轴中部安装连接座，连接座连接承导件，承导件与运动件随动，气浮装置还包括长距离直线导轨，长距离直线导轨上可滑动地安装主滑块，主滑块与左气浮套、右气浮套固定连接；主气管与主滑块连接，主气管与左支气管、右支气管连通，左支气管与左气浮套连接，右支气管与右气浮套连接。本实用新型降低同轴度加工精度要求、降低弯曲刚度要求、降低成本、提高可靠性和可维护性、且便于运输、安装及使用。

Description

用于长距离的无摩擦气浮导轨

技术领域

本实用新型涉及一种实现长距离无摩擦直线导轨的装置。

背景技术

直线导轨用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。当运动件沿着承导件作直线运动时，承导件上的导轨起支撑和导向的作用，即支承运动件和保证运动件在外力(载荷及运动件本身的重量)的作用下，沿给定的方向进行直线运动。

气浮导轨具有摩擦阻力小、运动精度高、清洁无污染等特点，近年来在测量仪器、精密机械中得到了广泛的应用。简单地说，气浮导轨由气浮轴和气浮套组成，气浮套与气浮轴之间的气隙要求为微米级，因此气浮轴的同轴度加工精度要求非常高。另一方面，由于受到重力作用，对气浮轴材料的弯曲刚度要求很高。随着运动件移动距离的增加，气浮轴的长度增加，因为气浮轴是细长杆件，要保证气浮轴长度全长与气浮套之间的间隙，加工难度很大。因此，能应用在长距离场合下气浮轴几乎无法加工。

如申请号为200710035021.7的“超长气浮导轨的安装方法及装置”，为了实现超长气浮导轨，需要将多条气浮导轨连接，保证接缝精度而提出的一种安装方法及装置。该方案实现非常困难，不便于安装、使用及维护。

发明内容

为了克服已有的气浮轴在长距离场合同轴度加工精度要求很高、弯曲刚度要求很高、成本高、可靠性及可维护性差的不足，本实用新型提供一种降低同轴度加工精度要求、降低弯曲刚度要求、降低成本、提高可靠性和可维护性、且便于运输、安装及使用的用于长距离的无摩擦气浮导轨。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于长距离的无摩擦气浮导轨，包括气浮套和气浮轴，所述气浮套套装在所述气浮轴上，其特征在于：所述气浮套包括左气浮套和右气浮套，所述左气浮套套装在所述气浮轴的左侧，所述右气浮套套装在所述气浮轴的右侧，所述气浮轴中部安装连接座，所述连接座连接承导件，所述承导件与运动件随动，所述气浮装置还包括长距离直线导轨，所述长距离直线导轨上可滑动地安装主滑块，所述主滑块与左气浮套、右气浮套固定连接；主气管与主滑块连接，所述主气管与左支气管、右支气管连通，所述左支气管与所述左气浮套连接，所述右支气管与所述右气浮套连接。

进一步，所述主滑块与丝杠滑块固定连接，所述丝杠滑块与丝杠滑动连接，所述丝杠安装在丝杠座上，所述丝杠与电机相连接。

再进一步，所述气浮轴的中部通过安装座与承导件固定连接。

更进一步，所述左气浮套、右气浮套与所述直线导轨滑块通过连接座固定连接，

所述无摩擦气浮导轨还包括用以判断承导件偏离左右气浮套中间是否达到设定值的位置传感器，所述位置传感器安装在连接座4与左气浮套、右气浮套之间。

所述位置传感器为霍尔传感器和永磁铁，所述霍尔传感器安装在所述左气浮套和右气浮套上，所述永磁铁安装在连接座上。当然，也可以采用诸如光电传感器之类的其他位置传感器或其它非接触式接近开关。所述位置传感器安装需保证承导件上无输出导线，从而不会引入附加力。

本实用新型采用的基本技术思路为：利用常规直线导轨技术，保证大范围运动时直线导轨的精度，结合小范围气浮导轨技术，实现导轨运动的无摩擦。并通过主动控制普通直线导轨滑块运动，从而跟随承导件运动，保证承导件运动时始终在气浮导轨范围内，从而实现长距离的无摩擦直线运动。

根据非接触式位置传感器检测的承导件位置，主动控制滚珠丝杠带动主滑块运动，保证气浮承导件位于左右气浮套中心附近。这样就能够保证承导件在长距离移动情况下始终保持无摩擦。所述滑块控制单元除了使用滚珠丝杠外，还可以通过同步带、皮带或钢丝绳等各类常规方式控制滑块移动。

本实用新型的有益效果主要表现在：通过主动控制延伸气浮导轨直线运动距离，降低成本、提高可靠性和可维护性、且便于运输、安装及维护。实现长距离无摩擦直线导轨功能。

附图说明

图1是本实用新型的用于长距离的无摩擦气浮导轨的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，一种用于长距离的无摩擦气浮导轨，包括气浮套2和气浮轴3，所述气浮套2套装在所述气浮轴3上，所述气浮套包括左气浮套和右气浮套，所述左气浮套套装在所述气浮轴3的左侧，所述右气浮套套装在所述气浮轴3的右侧，所述气浮轴3中部安装连接座4，所述连接座4连接承导件1，所述承导件1与运动件随动，所述气浮装置还包括长距离直线导轨5，所述长距离直线导轨5上可滑动地安装主滑块6，所述主滑块6与左气浮套、右气浮套固定连接；主气管7与滑块6连接，所述主气管7与左支气管9、右支气管8连通，所述左支气管9与所述左气浮套连接，所述右支气管8与所述右气浮套连接。

所述主滑块6与丝杠滑块16固定连接，所述丝杠滑块16与丝杠15滑动连接，所述丝杠滑块16位置受丝杠15控制，所述丝杠15安装在丝杠座14上，所述丝杠15与电机13相连接。

所述左气浮套、右气浮套分别连接安装座10，所述安装座10与所述滑块6固定连接。

所述位置传感器为霍尔传感器12和永磁铁17，所述霍尔传感器12安装在所述左气浮套和右气浮套上，所述永磁铁17安装在连接座4上。当然，也可以采用诸如光电传感器之类的其他位置传感器或其它非接触式接近开关。

本实施例中，当承导件1沿与气浮轴3轴向平行的方向短距离移动时，随即拖动气浮轴3在气浮套2上轴向随动。当某一方向的位置传感器检测到气浮轴中心接近后，主动控制电机13，通过丝杠15控制丝杠滑块16按气浮轴3相同运动方向移动，从而保证连接座4位于两个气浮套之间的中间位置。对于长距离移动的场合，通过主动驱动机构带动滑块移动，由于气浮套与气浮轴之间无摩擦运动的特性，滑块的移动过程并不对气浮轴及承导件的空间位置及运动造成影响。故而巧妙地实现长距离无摩擦直线导轨。同时由于对气浮装置通过气浮套供气，而承导件是固定在气浮轴上的，因此装置移动时气管弯曲产生的阻力不会传递到气浮轴，从而也不会对承导件产生附加力的影响。

Claims

1.一种用于长距离的无摩擦气浮导轨，包括气浮套和气浮轴，所述气浮套套装在所述气浮轴上，其特征在于：所述气浮套包括左气浮套和右气浮套，所述左气浮套套装在所述气浮轴的左侧，所述右气浮套套装在所述气浮轴的右侧，所述气浮轴中部安装连接座，所述连接座连接承导件，所述承导件与运动件随动，所述气浮装置还包括长距离直线导轨，所述长距离直线导轨上可滑动地安装主滑块，所述主滑块与左气浮套、右气浮套固定连接；主气管与主滑块连接，所述主气管与左支气管、右支气管连通，所述左支气管与所述左气浮套连接，所述右支气管与所述右气浮套连接。

2.如权利要求1所述的用于长距离的无摩擦气浮导轨，其特征在于：所述主滑块与丝杠滑块固定连接，所述丝杠滑块与丝杠滑动连接，所所述丝杠安装在丝杠座上，所述丝杠与电机相连接。

3.如权利要求1或2所述的用于长距离的无摩擦气浮导轨，其特征在于：所述气浮轴的中部通过安装座与承导件固定连接。

4.如权利要求1或2所述的用于长距离的无摩擦气浮导轨，其特征在于：所述左气浮套、右气浮套与所述直线导轨滑块通过连接座固定连接。

5.如权利要求1或2所述的用于长距离的无摩擦气浮导轨，其特征在于：所述无摩擦气浮导轨还包括用以判断承导件偏离左右气浮套中间是否达到设定值的位置传感器，所述位置传感器安装在连接座4与左气浮套、右气浮套之间。

6.如权利要求5所述的用于长距离的无摩擦气浮导轨，其特征在于：所述位置传感器为霍尔传感器和永磁铁，所述霍尔传感器安装在所述左气浮套和右气浮套上，所述永磁铁安装在连接座上。