CN219256045U - 一种滚轮导向机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种滚轮导向机构，包括：横梁、第一导轨副、第二导轨副和切割刀头；第一导轨副包括扁轨、安装板、同心滚轮和偏心滚轮，扁轨一端与横梁相连接，扁轨的另一端与安装板相连接，安装板与切割刀头相连接，同心滚轮和偏心滚轮装设在安装板上，同心滚轮和偏心滚轮分设在扁轨的两侧，其中，偏心滚轮包括偏心轴和第一轴承，偏心轴装设在安装板上，第一轴承套设在偏心轴的端部，通过旋转偏心轴可使得第一轴承与扁轨相抵；第二导轨副一端与横梁相连接，另一端与切割刀头相连接。该滚轮导向机构可以应用与高速高精度横切机，而且成本低、使用寿命长。

Description

一种滚轮导向机构

技术领域

本实用新型涉及横切机导向技术领域，具体涉及一种滚轮导向机构。

背景技术

平板玻璃原片在线切割技术领域，横切机是非常核心的一台设备。随着切割尺寸越来越短和尺寸精度要求越来越高，横切机正在向着高速高精度方向发展，尺寸精度高必然要求横切机刀头的行走精度高；切割尺寸短，必然要求切割周期短。切割周期由切割速度和回程速度两部分决定，切割速度又必须要和拉引速度匹配，只有提高回程速度才能缩小切割周期。通常横切机上是由滚珠直线导轨副、V型滚轮导轨副等作为导向机构。在实际运行中，V型轨配滚轮副等行走精度差。滚珠直线导轨副虽然行走精度最高，但用在横切机上，存在几方面明显的缺点：一是横切机的切割刀头行走行程大都在6～8米，装配基座也就是切割横梁长了以后，对横梁变形的控制、加工精度和装配精度的要求变得非常严苛，且长行程下导轨必须拼接，无疑又增加了安装难度，解决这一些列问题造成设备制造成本大大增加。二是平板玻璃厂工况和滚珠直线导轨副本身特性决定了行走速度不宜过快，因此使用滚珠直线导轨副切割回程速度一般控制在4m/s以内，使用一台横切机无法满足玻璃切割周期要求的，只能靠增加设备数量来弥补，增加了投资成本。另外，横切机处是处在粉尘和切割碎屑的工况下的，滑块刮板难以避免灰尘、切削屑等杂质进入滑块内部。进入滑块内部的杂质会增加滚珠受到的作用力，从而加剧滚珠的磨损，这不仅影响滚珠直线导轨的运动传递平稳性和行走精度，也极大地缩短了滑块使用寿命。滑块磨损后，一旦要更换，为了保证良好的行走精度，一般需要整个滚珠直线导轨副一起换，否则工作效率会受到很大的影响，而且需要专业的人士，费时费力，从而导致设备维修成本的加大。

因此，设计一款用于高速高精度横切机的导向机构成为亟需解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种滚轮导向机构。

具体技术方案如下：

一种滚轮导向机构，主要包括：横梁、第一导轨副、第二导轨副和切割刀头；

所述第一导轨副包括扁轨、安装板、同心滚轮和偏心滚轮，所述扁轨一端与所述横梁相连接，所述扁轨的另一端与所述安装板相连接，所述安装板与所述切割刀头相连接，所述同心滚轮和所述偏心滚轮装设在所述安装板上，所述同心滚轮和所述偏心滚轮分设在所述扁轨的两侧，其中，所述偏心滚轮包括偏心轴和第一轴承，所述偏心轴装设在所述安装板上，所述第一轴承套设在所述偏心轴的端部，通过旋转所述偏心轴可使得所述第一轴承与所述扁轨相抵；

所述第二导轨副一端与所述横梁相连接，另一端与所述切割刀头相连接。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述偏心轴包括相连接的第一轴和第二轴，所述第一轴与所述第二轴的轴线不共线设置，所述第一轴的直径小于所述第二轴的直径，所述第一轴装设在所述安装板上，所述第二轴上套设有所述第一轴承，所述安装板上设置有第一顶紧件，所述第一顶紧件用于顶住所述第一轴。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述第一轴远离所述第二轴的一端套设有挡圈，所述第一轴远离所述第二轴的一端插设有用于转动所述偏心轴的转动件。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述第一轴与所述第二轴之间设置有凸环，所述凸环一端与所述安装板相抵，所述凸环的另一端与所述第一轴承相抵，所述第二轴远离所述第一轴的一端设置有用于对所述第一轴承轴向定位的凸缘。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述第二导轨副包括圆轨、安装座及滚轮组；

所述圆轨通过底座与所述横梁相连接，所述安装座一端与所述切割刀头相连接，所述安装座的另一端设置有所述滚轮组，其中，所述滚轮组包括三个滚轮，三所述滚轮均与所述圆轨相抵，三所述滚轮两两之间呈120度夹角分布在所述圆轨的外侧。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述安装座包括方形块、第一直角梯形块和第二直角梯形块；

所述方形块的一侧与所述切割刀头相连接，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块各自具有一个直角端和一个斜面端，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的直角端分别装设在所述方形块另一侧的两端，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的斜面端相互正对；

其中一个所述滚轮嵌设在所述方形块上，另两个所述滚轮分别装设在所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的斜面端。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，设置于所述第二直角梯形块的斜面端的一个所述滚轮位于所述圆轨的下方，所述方形块上设置有定位销，所述定位销可穿入所述第二直角梯形块的直角端内，所述方形块还设置有用于顶紧所述定位销的第二顶紧件，所述方形块上还设置有调节件，所述调节件穿过所述方形块并与所述第二直角梯形块的直角端相抵，所述方形块对应所述定位销和调节件均设置有长形孔。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的斜面端均设置有长孔。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述滚轮组设置有两个，两所述滚轮组在所述安装座上沿所述安装座的长度方向阵列设置。

上述的一种滚轮导向机构中，还具有这样的特征，所述第二导轨副为滚珠滑块直线导轨，所述滚珠滑块直线导轨的一端与所述横梁相连接，另一端与所述切割刀头相连接。

上述技术方案的积极效果是：

本实用新型提供的一种滚轮导向机构，可以得到更优良的传动平滑性，在保证行走精度的同时，很好地解决了预紧力问题、减少了约束，使得对横梁加工精度和导轨副安装精度要求降低，省时省力，间接降低了横切机的制造成本；

可以获得更快的传动速度，因为滚轮(包括同心滚轮、偏心滚轮以及滚轮组中的三个滚轮，下面也是如此)与导轨(包括横梁、扁轨和圆轨，下面也是如此)之间不容易产生摩擦热，所以热形变量很小，使用本滚轮导向机构的横切机，切割刀头回程速度可达十米以上，大大提高了切割周期，只使用一台横切机即能满足目前市场上的大部分切割尺寸要求，直接降低了投资成本；

使用该滚轮导向机构受灰尘、切削屑等杂质的影响几乎为零，使用寿命长，大约是滚珠直线导轨副的五倍左右；

使用该滚轮导向机构可以单独更换导轨或者只需更换磨损了的滚轮即可，不影响行走精度，维修更换简单，极大地缩短维护成本。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的滚轮导向机构的结构示意图；

图2为图1中的滚轮导向机构沿第一方向的局部剖面结构示意图；

图3为图1中的滚轮导向机构的第一处的局部结构示意图；

图4为图1中的滚轮导向机构的第二处的局部结构示意图；

图5为图1中的滚轮导向机构的第三处的局部结构示意图；

图6为图1中的滚轮导向机构的滚轮组的结构示意图；

图7为图1中的方形块的局部剖视结构示意图；

图8为本实用新型第二实施例提供的滚轮导向机构的结构示意图。

附图中：1、第一导轨副；11、扁轨；12、安装板；13、同心滚轮；131、同心轴；132、第二轴承；14、偏心滚轮；141、第一轴；1412、凸环；1413、凸缘；142、第二轴；1431、第一轴承；151、第一顶紧件；16、挡圈；17、转动件；2、第二导轨副；21、圆轨；211、底座；22、安装座；221、第一直角梯形块；222、第二直角梯形块；2221、长孔；223、方形块；2231、长形孔；224、定位销；226、调节件；227、第二顶紧件；23、滚轮组；231、滚轮；2311、滚轮轴；2313、第三轴承；3、横梁；31、钢板；4、切割刀头；5、紧固件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1至图7，其中，图2为沿偏心滚轮的中心线的剖视结构示意图，图3为沿第二直角梯形222向滚轮231一侧看过去的结构示意图，图4为沿方形块223朝向切割刀头4的一侧向横梁3一侧看过去的结构示意图；图5为第二导轨副2处的结构示意图。

本实用新型公开了一种滚轮导向机构，可应用于高速高精度横切机上，横梁3、第一导轨副1、第二导轨副2和切割刀头4；

第一导轨副1包括扁轨11、安装板12、同心滚轮13和偏心滚轮14，扁轨11一端与横梁3相连接，扁轨11的另一端与安装板12相连接，安装板12与切割刀头4相连接，同心滚轮13和偏心滚轮14装设在安装板12上，同心滚轮13和偏心滚轮14分设在扁轨11的两侧。

具体而言，偏心滚轮14包括偏心轴和第一轴承1431，偏心轴装设在安装板12上，第一轴承1431套设在偏心轴的端部，通过旋转偏心轴可使得第一轴承1431与扁轨11相抵；进一步地，偏心轴为台阶轴，包括相连接的第一轴141和第二轴142，第一轴141与第二轴142的轴线不共线设置，第一轴141的直径小于第二轴142的直径，第一轴141装设在安装板12上，第二轴142上套设有第一轴承1431，安装板12上设置有第一顶紧件151，第一顶紧件151用于顶住第一轴141，当通过转动偏心轴使得第一轴承1431与扁轨11相接触时，第一顶紧件151可以顶紧第一轴141，避免偏心轴继续转动，保证偏心滚轮14和扁轨11有效接触。进一步地，第一轴141远离第二轴142的一端套设有挡圈16，第一轴141远离第二轴142的一端插设有用于转动偏心轴的转动件17。具体地说，转动件17可以为带头部的螺钉但不限于螺钉，螺钉轴向插入第一轴141内，挡圈16的两端分别与安装板12、螺钉的头部相抵。进一步地，第一轴141与第二轴142之间设置有凸环1412，凸环1412一端与安装板12相抵，凸环1412的另一端与第一轴承1431相抵，第二轴142远离第一轴141的一端设置有用于对第一轴承1431轴向定位的凸缘1413。可选地，第一轴141和第二轴142的轴线有约1～2mm的偏移。

其中，横梁3是滚轮导向机构的整体基座，扁轨11为一整根，一般长度约6～8米，由螺栓、螺钉或者铆钉等紧固件5固定在横梁3上部设置的钢板31上。扁轨11的长度方向与横梁3的长度方向相平行。当然，扁轨11的长度不限于本实用新型所列举的数值。

同心滚轮13和偏心滚轮14安装在安装板12上，高度一致，同心滚轮13和偏心滚轮14的轴线方向均与扁轨11的高度方向平行。

具体而言，同心滚轮13包括同心轴131和套设在同心轴131上的第二轴承132。

可选地，在本实施例中，第一轴承1431和第二轴承132均采用精密滚动轴承。

第二导轨副2一端与横梁3相连接，另一端与切割刀头4相连接。

具体而言，第二导轨副2包括圆轨21、安装座22及滚轮组23；

圆轨21通过底座211与横梁3相连接，安装座22一端与切割刀头4相连接，安装座22的另一端设置有滚轮组23，其中，滚轮组23包括三个滚轮231，三滚轮231均与圆轨21相抵，三滚轮231之间呈120度设置。

可选地，圆轨21安装在横梁3的侧面。圆轨21为一整根，一般长度约6～8米，自身带底座211，由螺栓、螺钉或者铆钉等紧固件5将底座211固定在横梁3的侧面，横梁3的侧面要加工定位面，下端面有止口定位。圆轨21的长度方向与横梁3的长度方向平行。当然，圆轨21的长度不限于本实用新型所列举的数值。

进一步地，安装座22包括方形块223、第一直角梯形块221和第二直角梯形块222；

方形块223的一侧与切割刀头4相连接，第一直角梯形块221和第二直角梯形块222各自具有一个直角端和一个斜面端，第一直角梯形块221和第二直角梯形块222的直角端分别装设在方形块223另一侧的两端，第一直角梯形块221和第二直角梯形块222的斜面端相互正对。

如图1和图5所示，其中一个滚轮231嵌设在方形块223上，另两个滚轮231分别装设在第一直角梯形块221和第二直角梯形块222的斜面端。具体地，滚轮231包括滚轮轴2311和第三轴承2313，滚轮轴2311装在方形块223、第一直角梯形块221或者第二直角梯形块222的斜面端，其中一个滚轮轴2311竖向装设在方形块223上，方形块223上设置有横向缺口，第三轴承2313套设在滚轮轴2311上，此处的第三轴承2313横向设置，第一直角梯形块221上的滚轮轴2311与第一直角梯形块221的斜面端相垂直，而第三轴承2313与第一直角梯形块221的斜面端相平行，第三轴承2313与圆轨21的外侧面相抵，第二直角梯形块222上的滚轮轴2311与第二直角梯形块222的斜面端相垂直，而第三轴承2313与第二直角梯形块222的斜面端相平行，第三轴承2313与圆轨21的外侧面相抵，第三轴承2313与圆轨21的外侧面相抵，三个第三轴承2313中两两之间呈120度夹角设置。

在本实施例中，第一直角梯形块221和相应的滚轮231设置于圆轨21的上方，第二直角梯形块222和相应的滚轮231设置于圆轨21的下方，第一直角梯形块221上的滚轮231本身在重力的作用下可以自然与圆轨21相抵，第二直角梯形块222上的滚轮231在自身重力的作用下向下倾有与圆轨21远离的倾向，无法保证滚轮231与圆轨21之间的有效接触。优选地，设置于第二直角梯形块222的斜面端的一个滚轮231位于圆轨21的下方，方形块223上设置有定位销224，定位销224可穿入第二直角梯形块222的直角端内，方形块223还设置有用于顶紧定位销224的第二顶紧件227，方形块223上还设置有调节件226，调节件226穿过方形块223并与第二直角梯形块222的直角端相抵，方形块223对应定位销224和调节件226均设置有长形孔2231。第一直角梯形块221由2个螺栓、螺钉或者铆钉等紧固件5固定在方形块223靠近圆轨21侧的上部。方形块223与切割刀头4由螺栓、螺钉或者铆钉等紧固件5连接。第二直角梯形块222由两个调节件226固定在方形块223的靠近圆轨21的下部。

第一直角梯形块221和第二直角梯形块222的斜面端均设置有长孔2221。

可选地，在本实施例中，滚轮组23设置有两个，两滚轮组23在安装座22上沿安装座22的长度方向阵列设置。具体地，如图1和图5所示，第二直角梯形块222两侧各设置有一个定位销224和一个调节件226，方形块223的下侧面左右各有一个第二顶紧件227，第二顶紧件227顶到定位销224上。松开两个第二顶紧件227，可以通过两个调节件226来调整第二直角梯形块222的安装角度，将第二直角梯形块222上安装的第三轴承2313抵到圆轨21上，然后将第二顶紧件227顶紧定位销224，将调节件226拧紧，保证第二直角梯形块222的滚轮231和圆轨21有效接触。可选地，调节件226可以为螺钉。如图1和图5所示，滚轮组23中的三个滚轮231分别为上滚轮、中滚轮和下滚轮，三个滚轮231两两之间呈120°夹角分布在圆轨21的外侧，中滚轮的轴线方向与圆轨21的轴线方向垂直，上滚轮的轴线方向与中滚轮的轴线方向呈120°夹角，下滚轮的轴线方向与中滚轮的轴线方向呈120°夹角。滚轮231母线的公切圆与圆轨21外轮廓重合。下滚轮可随第二直角梯形块222旋转微小角度，以适应安装误差，保证下滚轮的第三轴承2313抵到圆轨21上，有效接触。

其中，可选地，本实施例中的第一顶紧件151和第二顶紧件227可以为顶丝当然还可以为其他结构。

高速高精度横切机使用本实用新型提供的滚轮导向机构时，第一导轨副1和第二导轨副2可以成套使用，第一导轨副1安装在上面，第二导轨副2安装在下面。

请参阅图1至图8，在本实施例中，第二导轨副2为滚珠滑块直线导轨，滚珠滑块直线导轨的一端与横梁3相连接，另一端与切割刀头4相连接。第一导轨副1采用扁轨和滚轮结构，第二导轨副2继续沿用滚珠滑块直线导轨，即滚轮和滚珠导向结合，此方案可在现有的横切机上稍作改动实现，传动速度虽无法和前述实施例提供的滚轮导向机构媲美，也可以达到横切机目前需要的高速度、高精度的目的。

本实用新型提供的一种滚轮导向机构，可以得到更优良的传动平滑性，在保证行走精度的同时，很好地解决了预紧力问题、减少了约束，使得对横梁3加工精度和导轨副的安装精度要求降低，省时省力，间接降低了横切机的制造成本；

可以获得更快的传动速度，因为滚轮(包括同心滚轮13、偏心滚轮14以及滚轮组23中的三个滚轮231，下面也是如此)与导轨(包括横梁3、扁轨11和圆轨21，下面也是如此)之间不容易产生摩擦热，所以热形变量很小，使用本滚轮导向机构的横切机，切割刀头4回程速度可达十米以上，大大提高了切割周期，只使用一台横切机即能满足目前市场上的大部分切割尺寸要求，直接降低了投资成本；

使用该滚轮导向机构受灰尘、切削屑等杂质的影响几乎为零，使用寿命长，大约是滚珠直线导轨副的五倍左右；

使用该滚轮导向机构可以单独更换导轨或者只需更换磨损了的滚轮即可，不影响行走精度，维修更换简单，极大地缩短维护成本。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种滚轮导向机构，其特征在于，包括：横梁、第一导轨副、第二导轨副和切割刀头；

所述第一导轨副包括扁轨、安装板、同心滚轮和偏心滚轮，所述扁轨一端与所述横梁相连接，所述扁轨的另一端与所述安装板相连接，所述安装板与所述切割刀头相连接，所述同心滚轮和所述偏心滚轮装设在所述安装板上，所述同心滚轮和所述偏心滚轮分设在所述扁轨的两侧，其中，所述偏心滚轮包括偏心轴和第一轴承，所述偏心轴装设在所述安装板上，所述第一轴承套设在所述偏心轴的端部，通过旋转所述偏心轴可使得所述第一轴承与所述扁轨相抵；

所述第二导轨副一端与所述横梁相连接，另一端与所述切割刀头相连接。

2.根据权利要求1所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述偏心轴包括相连接的第一轴和第二轴，所述第一轴与所述第二轴的轴线不共线设置，所述第一轴的直径小于所述第二轴的直径，所述第一轴装设在所述安装板上，所述第二轴上套设有所述第一轴承，所述安装板上设置有第一顶紧件，所述第一顶紧件用于顶住所述第一轴。

3.根据权利要求2所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述第一轴远离所述第二轴的一端套设有挡圈，所述第一轴远离所述第二轴的一端插设有用于转动所述偏心轴的转动件。

4.根据权利要求3所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述第一轴与所述第二轴之间设置有凸环，所述凸环一端与所述安装板相抵，所述凸环的另一端与所述第一轴承相抵，所述第二轴远离所述第一轴的一端设置有用于对所述第一轴承轴向定位的凸缘。

5.根据权利要求1至4任一项所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述第二导轨副包括圆轨、安装座及滚轮组；

所述圆轨通过底座与所述横梁相连接，所述安装座一端与所述切割刀头相连接，所述安装座的另一端设置有所述滚轮组，其中，所述滚轮组包括三个滚轮，三所述滚轮均与所述圆轨相抵，三所述滚轮两两之间呈120度夹角分布在所述圆轨的外侧。

6.根据权利要求5所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述安装座包括方形块、第一直角梯形块和第二直角梯形块；

所述方形块的一侧与所述切割刀头相连接，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块各自具有一个直角端和一个斜面端，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的直角端分别装设在所述方形块另一侧的两端，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的斜面端相互正对；

其中一个所述滚轮嵌设在所述方形块上，另两个所述滚轮分别装设在所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的斜面端。

7.根据权利要求6所述的滚轮导向机构，其特征在于，设置于所述第二直角梯形块的斜面端的一个所述滚轮位于所述圆轨的下方，所述方形块上设置有定位销，所述定位销可穿入所述第二直角梯形块的直角端内，所述方形块还设置有用于顶紧所述定位销的第二顶紧件，所述方形块上还设置有调节件，所述调节件穿过所述方形块并与所述第二直角梯形块的直角端相抵，所述方形块对应所述定位销和调节件均设置有长形孔。

8.根据权利要求6所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述第一直角梯形块和所述第二直角梯形块的斜面端均设置有长孔。

9.根据权利要求6所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述滚轮组设置有两个，两所述滚轮组在所述安装座上沿所述安装座的长度方向阵列设置。

10.根据权利要求1至4任一项所述的滚轮导向机构，其特征在于，所述第二导轨副为滚珠滑块直线导轨，所述滚珠滑块直线导轨的一端与所述横梁相连接，另一端与所述切割刀头相连接。

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