JPH07242912A - Linear motion guide rail and circular motion guide rail - Google Patents
Linear motion guide rail and circular motion guide railInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、直動ブロックの直線運
動あるいは円弧運動を案内するための直線運動ガイド・
レール及び円弧運動ガイドレールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motion guide for guiding linear motion or circular motion of a linear motion block.
A rail and an arc motion guide rail.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の直線運動ガイド・レールはステン
レス鋼などを治具に所定の締付けトルクをもってボルド
で締め付けた状態で軌道面の研削仕上げや製品の精度検
査を行っている。2. Description of the Related Art In a conventional linear motion guide rail, the raceway surface is ground and finished and the accuracy of the product is inspected with a jig made of stainless steel or the like with a predetermined tightening torque.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の直線運
動ガイド・レールはバルク材から削り出して加工するも
のであるから、加工時に発生する熱により、部分的に温
度上昇する。そのために、材料のねじれやそりが生じ
る。治具にボルトで締め付け矯正している時には直線、
平面となっていてもボルトを緩めるとねじれやそりが現
れる。そのため、例えば、Ｘ−Ｙテーブルの上側のレー
ルに使用する場合のように、直線運動ガイド・レールを
ベッドにボルト締めしないで使用する場合には精度が出
ず問題である。また、時間が経過するに伴って、ボルト
が自然に緩んでしまい、設置してある直線運動ガイド・
レールに徐々にねじれやそりが現れてくる。そのまま使
用を続けると、直動ブロックや直線運動ガイド・レール
が偏摩耗し、ついには早期のうちに寿命が来たり、ある
いは、直線運動の精度が劣化するという問題がある。一
方、ボルトを定期的に増し締めするのは、管理がやっか
いである。However, since the conventional linear motion guide rail is machined by cutting it from a bulk material, the heat generated during the machining causes a partial temperature rise. As a result, the material is twisted or warped. Straight line when tightening and fixing with a jig
Even if it is flat, twisting and warping will appear when the bolts are loosened. Therefore, when the linear motion guide rail is used without being bolted to the bed, for example, as in the case of being used for the upper rail of the XY table, the accuracy is not obtained and there is a problem. In addition, as time passes, the bolt will loosen naturally and the installed linear motion guide /
The rails gradually show twists and sledges. If it is continued to be used as it is, there is a problem that the linear motion block and the linear motion guide rail are unevenly worn, and eventually the life of the linear motion block or the linear motion accuracy is deteriorated. On the other hand, regular tightening of bolts is difficult to manage.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の問題点は、本発明
の直線運動ガイド・レール及び円弧運動ガイド・レー
ル、すなわち、ＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｃｏ−ＴｉＣ系、
あるいはＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系の超硬合金を燒結成形し
（あるいは型焼きし）、その後に、摺動表面（あるいは
軌道）を鏡面研磨してなる直線運動ガイド・レール及び
円弧運動ガイド・レールによって、解決される。また、
上記の問題点は、他の本発明の直線運動ガイド・レール
及び円弧運動ガイド・レール、すなわち、ジルコニア系
セラミックをＨＩＰ（熱間静水圧プレス）燒結成形し、
その後に、摺動表面（あるいは軌道）を鏡面研磨してな
る直線運動ガイド・レール及び円弧運動ガイド・レール
によって、解決される。さらに、上記の問題点は、別の
本発明の直線運動ガイド・レール及び円弧運動ガイド・
レール、すなわち、炭素繊維分散樹脂を成形し、その後
に、摺動表面（あるいは軌道）を研磨してなる直線運動
ガイド・レール及び円弧運動ガイド・レールによって、
解決される。The above-mentioned problems are caused by the linear motion guide rail and the circular motion guide rail of the present invention, that is, WC-Co system, WC-Co-TiC system,
Alternatively, a WC-Co-Ni-based cemented carbide is sintered (or die-baked), and then the sliding surface (or track) is mirror-polished by a linear motion guide rail and an arc motion guide rail. Will be solved. Also,
The above-mentioned problems are caused by HIP (hot isostatic pressing) sintering of other linear motion guide rails and arc motion guide rails of the present invention, that is, zirconia-based ceramics,
After that, the linear movement guide rail and the arc movement guide rail formed by mirror-polishing the sliding surface (or track) solve the problem. Further, the above-mentioned problems are caused by another linear motion guide rail and circular motion guide rail of the present invention.
A rail, that is, a linear motion guide rail and a circular motion guide rail formed by molding a carbon fiber-dispersed resin and then polishing the sliding surface (or track),
Will be resolved.
【０００５】また、上記の問題点のうち、レールのねじ
れやそりの問題点は、他の本発明の直線運動ガイド・レ
ール及び円弧運動ガイド・レール、すなわち、ガイド・
レールの軸に沿って溝あるいは孔を穿ち、その溝あるい
は孔の中に、エポキシ樹脂コンクリート、ジルコニア系
セラミック、炭素繊維分散樹脂、または、シリコンゴム
を充填してなる直線運動ガイド・レール及び円弧運動ガ
イド・レールによって、解決される。Among the above-mentioned problems, the problems of twisting and warping of the rails include other linear motion guide rails and arc motion guide rails of the present invention, that is, guide guides.
A linear motion guide rail and arc motion are made by drilling a groove or hole along the rail axis and filling the groove or hole with epoxy resin concrete, zirconia-based ceramic, carbon fiber-dispersed resin, or silicon rubber. Solved by the guide rails.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付図面を
用いて、説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【０００７】実施例１ 図１は、実施例１の直線運動ガイド・レール及び直動ユ
ニットの斜視図である。直線運動ガイド・レール１はほ
ぼ同一断面の直線長尺部材であり、上面から底面へ貫通
する取付け穴１２が等間隔に設けられている。そして、
直動ユニット２のボール・ベアリングあるいはニードル
・ベアリングあるいはクロス・ローラー・ベアリングが
走るための摺動部表面１１が精密な形状・寸法で形成さ
れている。図１においては、ボール・ベアリング用の摺
動部表面を示している。ニードル・ベアリング用として
は平面状の摺動部表面に変更し、また、クロス・ローラ
ー・ベアリング用としては、直角溝状の摺動部表面に変
更する。First Embodiment FIG. 1 is a perspective view of a linear motion guide rail and a linear motion unit of the first embodiment. The linear motion guide rail 1 is a linear elongated member having substantially the same cross section, and mounting holes 12 penetrating from the top surface to the bottom surface are provided at equal intervals. And
The sliding portion surface 11 on which the ball bearing, needle bearing or cross roller bearing of the linear motion unit 2 runs is formed in a precise shape and size. In FIG. 1, the surface of the sliding portion for the ball bearing is shown. For the needle bearing, the surface of the sliding portion is changed to a flat surface, and for the cross roller bearing, the surface of the sliding portion is formed into a right-angled groove.
【０００８】図１に示した直線運動ガイド・レールを図
３に示す本実施例材１、本実施例材２、本実施例材３、
不図示の本実施例材４のジルコニア系セラミック及び比
較材で試作した。本実施例材４としてソディック社製の
品番ＳＺ８０９を用いたが、代わりに、例えば、ダイジ
ェット社製の品番ＣＺ１００や住友電気工業社製の品番
ＲＺ６０１を用いることができる。本実施例材１〜３を
燒結成形して、その後に摺動部表面を鏡面研磨によって
仕上げ加工した。また、実施例材４をＨＩＰ燒結成形
し、その後に摺動部表面を鏡面研磨によって仕上加工し
た。本実施例材１〜４を用いて試作した直線運動ガイド
・レールの長さは１ｍであり，幅は４８ｍｍである。一
方、比較材はまずＳＵＳ３０４のブロックに取付け穴を
形成し、研削機のベッド上にボルト締めをした状態で研
削加工によって試作した。研削加工に伴う発熱量を抑え
るためにエマルジョン液を流しながら徐々に加工を行っ
たため、長時間を要した。The linear motion guide rail shown in FIG. 1 is used in this embodiment material 1, this embodiment material 2, and this embodiment material 3 shown in FIG.
Prototypes were made using a zirconia-based ceramic of Example material 4 and a comparative material (not shown). The product number SZ809 manufactured by Sodick Co. was used as the material 4 of the present embodiment, but instead, for example, product number CZ100 manufactured by Daijet Co., Ltd. or product number RZ601 manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd. can be used. The materials of Examples 1 to 3 were sintered and molded, and then the surface of the sliding portion was finished by mirror polishing. Further, Example Material 4 was HIP-sintered and molded, and then the surface of the sliding portion was finished by mirror polishing. The length of the linear motion guide rail prototyped using the materials 1 to 4 of the present embodiment is 1 m, and the width thereof is 48 mm. On the other hand, as a comparative material, first, a mounting hole was formed in a block of SUS304, and a trial was made by grinding with a bolt tightened on a bed of a grinder. It took a long time because the processing was gradually performed while flowing the emulsion liquid in order to suppress the amount of heat generated by the grinding processing.
【０００９】試作品を比較したところ、実施例材１〜４
については反りやねじれがほとんどないのに対し比較材
については６０μｍ程度の反りが認められた。すなわ
ち、長さ１ｍに対し６０μｍ程度の反りが認められた。When the prototypes were compared, Example materials 1 to 4
There was almost no warp or twist, while the comparative material had a warp of about 60 μm. That is, a warp of about 60 μm was recognized for a length of 1 m.
【００１０】実施例２ 図２は実施例２の円弧運動ガイド・レール及び直動ユニ
ットの斜視図である。円弧運動ガイド・レール３は、ほ
ぼ同一断面で、一定の曲率の円弧長尺部材である。上面
から底面へ貫通する取付け穴３２が等間隔に設けてあ
る。そして、直動ユニット２のボールベアリング４が走
るための摺動部表面１１が精密な形状・寸法で形成され
ている。Embodiment 2 FIG. 2 is a perspective view of an arcuate movement guide rail and a linear motion unit of Embodiment 2. The arcuate motion guide rail 3 is an arcuate elongated member having substantially the same cross section and a constant curvature. Mounting holes 32 penetrating from the top surface to the bottom surface are provided at equal intervals. The sliding portion surface 11 on which the ball bearing 4 of the linear motion unit 2 runs is formed in a precise shape and size.
【００１１】図２に示した円弧運動ガイド・レールを図
３に示す実施例材１〜３及び比較材で試作した。試作し
た円弧運動ガイド・レールは幅１５ｍｍ、長さ２８０ｍ
ｍである。実施例２の円弧運動ガイド・レールの用途と
しては、鉄道、モノレールのレール、医療機器の回転レ
ール、回転クレーン、回転展望台、マルチスライド検査
装置、駐車場ターンテーブルがある。The arcuate motion guide rail shown in FIG. 2 was manufactured as a trial with the example materials 1 to 3 and the comparative material shown in FIG. The prototype circular motion guide rail has a width of 15 mm and a length of 280 m.
m. Applications of the circular motion guide rail of Example 2 include railroads, monorail rails, rotary rails for medical equipment, rotary cranes, rotary observation decks, multi-slide inspection devices, and parking lot turntables.
【００１２】実施例３ カーボン・ファイバー２０重量％を均一に分散させたポ
リアセタールを加熱溶融した流動体をモールド金型の空
隙に加圧注入し、モールド金型を冷却して固化して、直
線運動ガイド・レールを調整した。その後に摺動面を研
磨した。カーボン・ファイバーは無給油状態で長時間使
用しても良好な潤滑状態に保たれるという利点がある。Example 3 A fluid obtained by heating and melting a polyacetal in which 20% by weight of carbon fiber is uniformly dispersed is injected under pressure into the void of a mold, and the mold is cooled to solidify to make a linear motion. Adjusted the guide rails. After that, the sliding surface was polished. Carbon fiber has the advantage that it can be kept in a good lubricating state even when it is used for a long time without being lubricated.
【００１３】実施例４ 図４に実施例４の直線運動ガイド・レール及び直動ユニ
ットの斜視図を示す。ガイド・レールの軸に沿って、円
形断面の孔５を穿ち、その中に、日本マイクログラナイ
ト（株）製のエポキシ樹脂コンクリート６を流し込み、
所定時間放置して固化させた。その後に、両端部のばり
を取り除き、研削を行った。また、機械加工によって、
固化したエポキシ樹脂に貫通孔を穿ち、取付け穴３２を
設けた。Embodiment 4 FIG. 4 shows a perspective view of a linear motion guide rail and a linear motion unit of Embodiment 4. Along the axis of the guide rail, a hole 5 having a circular cross section is drilled, and epoxy resin concrete 6 manufactured by Japan Microgranite Co., Ltd. is poured into the hole 5,
It was left to stand for a predetermined time to solidify. After that, burrs on both ends were removed and grinding was performed. Also, by machining,
Through holes were formed in the solidified epoxy resin to provide mounting holes 32.
【００１４】実施例５ 図５に実施例５の円弧運動ガイド・レール及び直動ユニ
ットの斜視図を示す。ガイド・レールの円弧状の軸に沿
って、ガイド・レールの裏面から断面が四辺形の溝７を
設け、溝の入口に等間隔に補強材８をさし渡した。溝の
入口に平板を当てて、一時的にふさぎ、溝の一端開口か
ら、日本マイクログラナイト（株）製のエポキシ樹脂コ
ンクリート６を加圧注入した後に、固化させた。その後
に、平板を取り外し、ばりを取り除き、研削を行った。
また、機械加工によって、固化したエポキシ樹脂コンク
リートに貫通孔を穿ち、取付け穴３２を設けた。Embodiment 5 FIG. 5 shows a perspective view of an arc motion guide rail and a linear motion unit of Embodiment 5. A groove 7 having a quadrangular cross section was provided from the back surface of the guide rail along the arc-shaped axis of the guide rail, and reinforcing members 8 were provided at equal intervals at the entrance of the groove. A flat plate was applied to the entrance of the groove to temporarily close it, and epoxy resin concrete 6 manufactured by Japan Microgranite Co., Ltd. was injected under pressure from one end opening of the groove and then solidified. After that, the flat plate was removed, the flash was removed, and grinding was performed.
In addition, a through hole was made in the epoxy resin concrete solidified by machining, and a mounting hole 32 was provided.
【００１５】[0015]
【発明の効果】超硬合金あるいはセラミックを用いて作
成したガイドレールであるから、加工後に、ベッドへの
ボルト締めがあってもなくても、あるいはボルト締めが
緩んでも、反りやねじれが生じにくい。超硬合金あるい
はセラミックについては粉末燒結成形により作成される
ので等方性の優れた製品が得られるのである。EFFECTS OF THE INVENTION Since the guide rail is made of cemented carbide or ceramic, warping or twisting is unlikely to occur after processing, whether or not the bed is bolted or loosened. . Since the cemented carbide or ceramic is produced by powder sintering, a product having excellent isotropy can be obtained.
【００１６】また、超硬合金は熱膨張率が鉄系材料に比
べ極めて小さいから、直動ユニットの連続長時間運転な
どによって温度が上昇してもガイド・レールの形状・寸
法はほとんど変化せず、精度の高い運動を維持すること
ができる。特に、ジルコニア系セラミックは熱膨張率が
極めて小さいので、上記の効果が顕著である。Further, since the coefficient of thermal expansion of cemented carbide is extremely smaller than that of iron-based materials, the shape and dimensions of the guide rails hardly change even if the temperature rises due to continuous long-term operation of the linear motion unit. , It is possible to maintain high precision exercise. In particular, since the thermal expansion coefficient of zirconia-based ceramic is extremely small, the above effect is remarkable.
【００１７】さらに、超硬合金あるいはセラミックは硬
い材料であるから、長年使用しても摩耗しにくく、傷が
付きにくい。Further, since cemented carbide or ceramic is a hard material, it is hard to wear and scratch even if it is used for many years.
【００１８】炭素繊維分散樹脂を用いて作成したガイド
・レールであるから、無給油で長時間使用しても良好な
潤滑状態に保たれる。Since the guide rail is made of a carbon fiber-dispersed resin, it can be kept in a good lubricating state even if it is used for a long time without lubrication.
【００１９】また、他の本発明のガイド・レールは、エ
ポキシ樹脂コンクリート、ジルコニア系セラミック、炭
素繊維分散樹脂、または、シリコンゴムを充填し、芯を
設けているので、温度変化によるガイド・レールのねじ
れやそりが生じにくく、振動を吸収し共振しにくく、ま
た、ベースへのねじどめが軽く容易に取り付け、取り外
しができるという効果がある。さらに、ガイド・レール
の重量を大幅に減少させることができる。また、コスト
を低減できる。Another guide rail according to the present invention is filled with epoxy resin concrete, zirconia-based ceramic, carbon fiber-dispersed resin, or silicon rubber and provided with a core, so that the guide rail can be It has an effect that twisting and warping are hard to occur, it absorbs vibration and does not resonate easily, and that it is lightly screwed on the base and can be easily attached and detached. Moreover, the weight of the guide rail can be significantly reduced. Also, the cost can be reduced.
【図１】実施例１の直線運動ガイド・レール及び直動ユ
ニットの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a linear motion guide rail and a linear motion unit according to a first embodiment.
【図２】実施例２の円弧運動ガイド・レール及び直動ユ
ニットの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an arcuate movement guide rail and a linear motion unit according to a second embodiment.
【図３】実施例材及び比較材の組成を示す表である。FIG. 3 is a table showing compositions of an example material and a comparative material.
【図４】実施例４の直線運動ガイド・レール及び直動ユ
ニットの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a linear motion guide rail and a linear motion unit according to a fourth embodiment.
【図５】実施例５の円弧運動ガイド・レール及び直動ユ
ニットの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of an arcuate motion guide rail and a linear motion unit according to a fifth embodiment.
１ 直線運動ガイド・レール １１ 摺動部表面 １２ 取付け穴 ２ 直動ユニット ３ 円弧運動ガイド・レール ３１ 摺動部表面 ３２ 取付け穴 ４ ボールベアリング ５ 孔 ６ エポキシ樹脂コンクリート ７ 溝 ８ 補強材 ９ 炭素繊維分散樹脂 1 Linear motion guide / rail 11 Sliding surface 12 Mounting hole 2 Linear motion unit 3 Arc motion guide / rail 31 Sliding surface 32 Mounting hole 4 Ball bearing 5 Hole 6 Epoxy resin concrete 7 Groove 8 Reinforcement 9 Carbon fiber dispersion resin
Claims (9)
摺動部表面を鏡面研磨してなる直線運動ガイド・レール
及び円弧運動ガイド・レール。1. A WC-Co type cemented carbide is sintered and formed,
Linear motion guide rails and arc motion guide rails made by polishing the sliding surface.
成形し、摺動部表面を鏡面研磨してなる直線運動ガイド
・レール及び円弧運動ガイド・レール。2. A linear motion guide rail and an arc motion guide rail formed by sinter-molding a WC-Co-TiC-based cemented carbide and mirror-polishing the surface of the sliding portion.
形し、摺動部表面を鏡面研磨してなる直線運動ガイド・
レール及び円弧運動ガイド・レール。3. A linear motion guide formed by sinter-molding a WC-Co-Ni-based cemented carbide and mirror-polishing the sliding surface.
Rails and circular motion guide rails.
部表面を鏡面研磨してなる直線運動ガイド・レール及び
円弧運動ガイド・レール。4. A linear motion guide rail and an arc motion guide rail formed by molding zirconia ceramic and mirror-polishing the surface of the sliding portion.
を研磨してなる直動運動ガイド・レール及び円弧運動ガ
イド・レール。5. A linear motion guide rail and an arc motion guide rail formed by molding carbon fiber-dispersed resin and polishing the surface of the sliding portion.
孔を穿ち、その溝あるいは孔の中にエポキシ樹脂コンク
リートを充填してなる直線運動ガイド・レール及び円弧
運動ガイド・レール。6. A linear motion guide rail and an arc motion guide rail formed by forming a groove or hole along the axis of the guide rail, and filling the groove or hole with epoxy resin concrete.
孔を穿ち、その溝あるいは孔の中にジルコニア系セラミ
ックを充填してなる直線運動ガイド・レール及び円弧運
動ガイド・レール。7. A linear motion guide rail and an arc motion guide rail formed by forming a groove or hole along the axis of the guide rail, and filling the groove or hole with zirconia-based ceramic.
孔を穿ち、その溝あるいは孔の中に炭素繊維分散樹脂を
充填してなる直線運動ガイド・レール及び円弧運動ガイ
ド・レール。8. A linear motion guide rail and an arc motion guide rail formed by forming a groove or hole along the axis of the guide rail, and filling the groove or hole with a carbon fiber-dispersed resin.
孔を穿ち、その溝あるいは孔の中にシリコンゴムを充填
してなる直線運動ガイド・レール及び円弧運動ガイド・
レール。9. A linear motion guide rail and an arc motion guide rail formed by forming a groove or hole along the axis of the guide rail, and filling the groove or hole with silicon rubber.
rail.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6151639A JPH07242912A (en) | 1994-01-12 | 1994-06-09 | Linear motion guide rail and circular motion guide rail |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP6-13947 | 1994-01-12 | ||
| JP1394794 | 1994-01-12 | ||
| JP6151639A JPH07242912A (en) | 1994-01-12 | 1994-06-09 | Linear motion guide rail and circular motion guide rail |
Publications (1)
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| JP6151639A Pending JPH07242912A (en) | 1994-01-12 | 1994-06-09 | Linear motion guide rail and circular motion guide rail |
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| JP (1) | JPH07242912A (en) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103639787A (en) * | 2013-12-16 | 2014-03-19 | 淮南师范学院 | Clamping working platform for precise fan-shaped ceramic part |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP6151639A patent/JPH07242912A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103639787A (en) * | 2013-12-16 | 2014-03-19 | 淮南师范学院 | Clamping working platform for precise fan-shaped ceramic part |
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