CS270734B1 - Zařízení pro přesný lineární posuv vozíku - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu přesného lineárního posuvu vozíku souřadnicových zapisovačů, registračních přístrojů a podobných zařízení s cílem udržení dlouhodobé přesnosti při minimálních nárocích na údržbu. Ve vidlicovitém vybrání tělesa vozíku, volně posuvného po vodící ose je uložen pohybový šroub do jehož závitu zapadá odpružený závitový segment. Řešení tvaru závitové výseče vytvořené v dutině závitového segmentu stejně jako volba materiálu a povrchová úprava pohybového šroubu a závitového segmentu splňují požadavky na míru přesnosti, životnosti a minimální hmotnost zařízení. .

Description

Vynález se týká zařízení pro přesný lineární posuv vozíku, používaného například pro XY zapisovače, registrační přístroje, řádkové tiskárny a podobně.

Ve stávajících zařízeních, sloužících pro přesný lineární posuv vozíku je v současnosti využíváno řady řešení, závislých na požadovaném stupni přesnosti zařízení, na žádané ekonomické náročnosti a v neposlední řadě i na požadované rychlosti zařízení.

Jsou to například zařízení, u kterých je vozík, sloužící k upevnění záznamového zařízení jako je písátko, rydlo, kapilární pero, tiskací jednotka nebo obdobné zařízení lineárně posouváno pomocí lanka. Tato zařízení mívají obvykle dosti složitý systém vedení lanka pomocí kladek a navíjecích bubnů. Proměnné odpory pohyblivých členů mechanismů a dopružování obvykle dlouhého a pružného lanka značně ovlivňují míru přesnosti zařízení.

Jiným způsobem řešení je zařízení, u kterého je k přesnému lineárnímu posuvu vozíku použito ozubeného řemínku a ozubené řemenice. I v tomto případě je však míra přesnosti takového zařízení podmíněna přesností roztečí použitého ozubeného řemínku, nezbytnou zubovou vůlí ozubení řemenice a konečně i dopružování ozubeného řemene.

Za nejpřesnější zařízení pro přesný lineární posuv vozíku lze považovat přesně broušený šroub, opatřený maticí s obíhajícími kuličkami. Tato varianta sice zabezpečuje minimální třecí odpory, avšak pro svoji robustnost a nákladnost se hodí pro velká a vysoce náročná měřicí a technologická zařízení. Pro drobná kancelářská a registrační zařízení je proto tento způsob lineárního posuvu vozíku pomocí šroubu různými způsoby zjednodušován. Je to například použití normální kluzné matice, opatřené shodným profilem závitu jako má šroub. Zde je však velmi obtížné zajistit výrobu matice s minimální vůlí, zvláště při strmém stoupání závitu. Ještě jednodušším způsobem řešení zařízení je případ, kdy do drážky šroubu zapadá buď pevný vodicí čep, nebo pružina kruhového průřezu upevněná' a vedená v tělese vozíku. V obou uvedených případech je podstatnou nevýhodou nepatrná dotyková plocha a velké tření, které mezi otáčejícím se šroubem a posuvným čepem nebo pružinou vzniká, čímž dochází i k rychlému opotřebení těchto dílů i při dostatečném mazání.

Jmenované nedostatky, včetně omezení potřeby mazání při zachování poměrné jednoduchosti zařízení odstraňuje zařízení pro přesný lineární posuv vozíku pomocí šroubu podle vynálezu. Jeho podstatou je použití závitového segmentu, který je ve své půlválcové výduti opatřen výsečemi závitu lichoběžníkového průřezu. Tento závitový segment je s malou vůlí uložen suvně ve vybrání tělesa vozíku. Tlakem ploché pružiny upevněné ve dně vybrání tělesa vozíku je závitový segment dotlačován na povrch závitů pohybového šroubu, kam dosedají pouze boky lichoběžníkového závitu. Těleso vozíku je lehce posuvné na vodicí ose a svým vidlicovým vybráním obepíná rovnoběžně s vodicí osou orientovaný pohybový šroub. Tím, že závitový segment dosedá do závitů a v ostatních válcových plochách zůstává zachován znatelný odstup, je zajištěn přenos lineárního posuvu z pohybového šroubu na těleso vozíku trvale s minimální vůlí, která se nezvětšuje ani postupným opotřebováním závitových výseíí při dlouhodobém provozu zařízení. Aby bylo dosaženo minimálního opotřebení, dobrých kluzných vlastností a snížena hmotnost pohybového šroubu je pohybový šroub vyroben z lehké hliníkové slitiny a jeho povrch je opatřen velmi tvrdou vrstvou, vytvořenou anodickou oxidací. Závitový segment je s východou realizován jako zástřik z lehké a odolné plastické hmoty typu polyamid.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v dosažení dostatečně vysoké úrovně míry přesnosti i při dlouhodobém provozu zařízení, snížení požadavků na mazání, snížení hmotnosti pohybového šroubu a odtud vyplývající možnost zvýšení rychlosti zařízení. Tyto přednosti jsou navíc zvýrazněny poměrnou jednoduchostí a technologicky ekonomickou možností jeho výroby.

Na připojených výkresech je zobrazeno provedení zařízení podle vynálezu, kde na obr. la je zařízení v řezu, na obr. 1b je v bokorysu, na obr. 1c je v půdorysu a na obr. 2 je v řezu zobrazen detail závitu pohybového šroubu a závitového segmentu.

Pohybový šroub 2 podle obr. 1 je uložen na vidlicovém vybrání tělesa vozíku 2, které je volně posuvné na vodicí ose 2· ^v dutině tělesa vozíku 2 je nasunut závitový segment 2> který trvale je dotlačován tlakem ploché pružiny 2 upevněné v dutině tělesa vozíku 2 do záběru se závitem pohybového šroubu.

CS 270734 Bl

Záběr závitu vytvořeného v dutině závitového segmentu £ jako nejméně jedna závitová výseč se závitem pohybového šroubu £ je zobrazen na obr. 2, z něhož je patrné, že stykovými plochami jsou pouze boky 6 a 7 lichoběžníkového průřezu závitu a že mezi válcovou výdutí závitového segmentu £ a válcovým povrchem pohybového šroubu £ stejně jako mezi dnem závitu pohybového šroubu £ a plochým vrcholem závitové výseče závitového segmentu £ je zachován odstup £.

Zařízení podle vynálezu lze s výhodou použít pro přesný lineární posuv vozíků malých stolních grafických zařízení, registračních přístrojů, tiskáren a podobných zařízení.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zařízení pro přesný lineární posuv zíku je s malou vůlí suvně uložen závitový se tím,že závitový segment /4/, opatřený v vozíku pomocí šroubu, kde v dutině tělesa vosegment s lichoběžníkovým závitem, vyznačující půlválcové výduti nejméně jednou výsečí závitu lichoběžníkového průřezu je prostřednictvím ploché pružiny /5/ upevněné na dně vybrání tělesa vozíku /2/ opřen o šikmé boky /6/, /7/ závitů pohybového šroubu /1/ otočného ve vidlicovém vybrání vozíku /2/, orientovaného rovnoběžně s vodicí osou /3/, na které je těleso vozíku /2/ posuvné.

2. Zařízení pro přesný lineární posuv vozíku pomocí šroubu podle bodu 1, vyznačující se tím, že pohybový šroub /1/ je vyroben z lehké hliníkové slitiny a jeho povrch je opatřen velmi tvrdou vrstvou oxidu, vytvořeného anodickou oxidací.

3. Zařízení pro přesný lineární posuv vozíku pomocí šroubu podle bodu 1, vyznačující se tím, že závitový segment /4/ je vyroben jako zástřik z lehké a odolné plastické hmoty nejvhodněji typu polyamidu.