TW202037828A - 設有渦桿齒排的滑台 - Google Patents

Abstract

本發明是一種設有渦桿齒排的滑台，包含一線軌固定座上設置有線軌和齒排，一齒排上設置有多個均勻分佈的齒，滑台上包含一滑塊固定座，滑塊固定座上固定連接有渦桿固定座，渦桿固定座上轉動支撐有渦桿，渦桿與齒排係可互相囓合；藉此令渦桿上的所有螺旋齒都會與齒排上的齒部接觸，且該渦桿與齒排之間相當於存在多條接觸線，以達到接觸面積增加，同時多條接觸線在齒排的長度方向上均勻分佈，讓運動的傳遞更加穩定，同時也可以承載更大的負載。

Description

設有渦桿齒排的滑台

本發明是有關一種滑台，尤其是指設有渦桿齒排的滑台。

按，直線滑台是一種能提供直線運動的機械結構，可臥式或者立 式使用，也可以組合成特定的運動機構使用--即自動化行業中通常稱為XY軸、XYZ軸等多軸向運動機構。一般來說，直線滑台會具有驅動部分和滑動部分，傳統直線滑台的驅動部分各種各樣，但這些（傳動件）在使用過程中，均暴露出不同的問題： 1、油壓升降結構。油壓缸的活塞長期使用後會磨損油封，導致油壓缸出現漏油現象，在進行垂直升降運動時容易出現掉落的問題，存在安全隱患。 2、導螺桿螺母結構。導螺桿螺母結構作為傳動件，其工作行程由導螺桿的長度進行限制，如需要長行程的運動傳遞，則需要配置較長的導螺桿，成本相對較高，而且導螺桿螺母結構作為傳動件實現縱向上的運動時，在驅動馬達停機時，仍然存在一定的安全隱患。 3、吊索、鋼索結構。此類結構在長期使用且不檢修的情況下，存在鋼索斷裂的風險。 4、齒輪齒排結構。齒輪齒排傳動件在工作過程中，齒輪上始終只有三個齒面與齒排上的齒相互接觸，在啟動或停止的瞬間，傳動聲音較大，產生噪音；而且齒輪與齒排之間的接觸面積極小（實際上二者之間僅為線接觸），一方面會產生應力集中，導致滑台的整體負載受到嚴重的限制，另一方面還會影響到滑台的整體使用壽命。 因此現在需要一種能夠解決上述問題的方法或裝置。 本發明是是為了解決現有技術所存在的上述不足，提出一種結構簡單，設計巧妙，佈局合理，安全係數高，負載大的渦桿齒排的滑台。 本發明的技術解決方案是：一種設有渦桿齒排的滑台，其特徵在於：一滑台包括線軌固定座，線軌固定座上設置有線軌和齒排，齒排上設置有多個均勻分佈的齒，滑台上設有滑塊固定座，滑塊固定座上固定連接有渦桿固定座，渦桿固定座上轉動支撐有渦桿，渦桿與齒排互相囓合，在渦桿固定座上設置有伺服馬達，伺服馬達通過皮帶輪傳動件與渦桿的端部相連，在渦桿固定座上設置有至少兩個支撐部，所有支撐部的頂端共同支撐有移動工作平台，渦桿固定座的底端設置有滑塊，滑塊滑動連接在線軌上。 線軌為相互平行的兩條，齒排位於兩條線軌之間或者是線軌可為一條，且齒排位於線軌的上方。 本發明與習用裝置相較，具有如下優點： 設有渦桿齒排的滑台，其結構簡單，設計巧妙，佈局合理，它針對傳統滑台多使用齒輪齒條傳動件進行運動的傳遞，而由之產生的種種問題，設計出一種特殊的滑台結構，它創造性地設計出一個能夠與渦桿嚙合的齒排，渦桿轉動時，便能夠與該齒排發生相對運動，進而將馬達的扭矩輸出轉化為直線運動。與傳統的齒輪齒條式傳動機構相比，這種傳動機構在任意時刻，渦桿都會與多個齒相接觸，即渦桿與齒排之間存在多條線接觸，而接觸線的數量則取決於渦桿上螺旋齒的數量，因此設計者可根據設計需求進行螺旋齒數量的確定，進而達到調整接觸線數量的目的。接觸線的數量越多，本滑台所能承擔的負載越大，自鎖能力越強，因此即便出現了馬達停機的狀況，本種滑台在垂直方向上也不會掉落。同時本滑台運轉過程中發出的聲音極小，且能實現高扭矩旋轉以及大負載的高速緩衝定位；本種滑台的有效行程，取決於其中齒排的長度，由於齒排的結構相對簡單，因此理論上說這種滑台可實現任意長度的行程。並且這種滑台的製作工藝簡單，製造成本低廉，因此可以說它具備了多種優點，特別適合於在本領域中推廣應用，其實用性與前瞻性亦十分有利基點。

是以，針對上述習知結構所存在之問題點，如何開發一種更具理 想實用性之創新結構，實使用消費者所殷切企盼，亦是相關業者須努力研發突破之目標及方向。有鑑於此，本案發明人本於多年設計經驗，詳加設計本發明構件並經過實際審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

即，本發明之主要目的，是為了解決現有技術所存在的上述不足， 提出一種結構簡單，設計巧妙，佈局合理，安全係數高，負載大且使用壽命長的設有渦桿齒排的滑台。

本發明的技術解決方案是一種設有渦桿齒排的滑台，其包含一線 軌固定座，包含一座板，該座板設有至少一線軌和一齒排，該齒排上設置有多個均勻分佈的齒部，且該座板上設有一滑塊固定座，該滑塊固定座上固定連接有一渦桿固定座，該渦桿固定座上轉動支撐有一渦桿，該渦桿表面導螺分佈有一螺旋齒，該螺旋齒與該齒排上設置的齒部互相囓合，該渦桿固定座上設置有一伺服馬達，該伺服馬達一端設一傳動軸，該渦桿相對該傳動軸一端設一第二軸端，該伺服馬達通過一傳動皮帶與該傳動軸及該第二軸端相連，該滑塊固定座上設置有至少兩個支撐部，而所有支撐部的頂端共同支撐移動一工作平台，且該滑塊固定座的底端與該線軌相對位置設置有若干滑塊，各該滑塊滑動連接於該線軌上。

請參閱第1~5圖所示，係本發明設有渦桿齒排的滑台之較佳實施 例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制，其係包括：

一線軌固定座10，包含一座板11，該座板11設有至少一線軌12和 一齒排14，於本實施例該線軌固定座10為雙軌式，即線軌12為相互平行的兩條，而該齒排14位於兩條線軌12之間，該齒排14上設置有多個均勻分佈的齒部141，且該座板11上設有一滑塊固定座20，該滑塊固定座20上固定連接有一渦桿固定座30，該渦桿固定座30上轉動支撐有一渦桿50，該渦桿50表面導螺分佈有一螺旋齒51，該螺旋齒51與該齒排14上設置的齒部141互相囓合，該渦桿固定座30上設置有一伺服馬達40，該伺服馬達40一端設一傳動軸41，該渦桿50相對該傳動軸41一端設一第二軸端53，該伺服馬達40通過一傳動皮帶70與該傳動軸41及該第二軸端53相連，該渦桿固定座30更設有一馬達固定部34及一渦桿固定部35，以供該傳動軸41及該第二軸端53軸樞定位，該滑塊固定座20上設置有至少兩個支撐部23，而所有支撐部23的頂端共同支撐移動一工作平台60，且該滑塊固定座20的底端與該線軌12相對位置設置有若干滑塊13，各該滑塊13滑動連接於該線軌12上，其中該線軌12兩側緣分別設有一導軌部121，而該滑塊13對應該導軌部121設有一滑槽131，令該導軌部121導滑配置於該滑槽131內。

繼而各該滑塊13頂端設有複數連結端132，且該滑塊固定座20對應 各該滑塊13之該連結端132設有對應的連結部22，該連結端132與該連結部22係藉由一螺栓S穿螺鎖固連結；另該滑塊固定座20頂端設有複數螺固端25，且該渦桿固定座30對應該滑塊固定座20之該螺固端25設有對應的螺固部32，該螺固端25與該螺固部32係藉由一螺栓S穿螺鎖固連結；又該支撐部23頂端設有一組設端24，且該工作平台60對應該支撐部23之該組設端24設有對應的組設部61，該組設端24與該組設部61係藉由一螺栓S穿螺鎖固連結；而該渦桿固定座30一端置中處設有一軸組端33，該渦桿50對應該軸組端33設有一第一軸端52，令該第一軸端52軸樞定位於該軸組端33；

再者，該滑塊固定座20對應該渦桿50位置貫設有一長槽孔21，且 該渦桿固定座30對應該長槽孔21設有一長槽口31，該長槽孔21及該長槽口31可供該渦桿50穿伸出以囓合於該齒排14者。

本發明所述實施例的設有渦桿齒排的滑台的工作過程如下：將需 要運載的工件B放置在移動工作平台60上，然後啟動伺服馬達40，伺服馬達40通過傳動皮帶70傳動第二軸端53帶動渦桿50轉動，由於渦桿50與齒排14相嚙合，因此渦桿50轉動時會驅動整個滑塊固定座20相對於齒排14運動，在此過程中，滑塊13在該線軌12上滑動，實現了將伺服馬達40的扭矩輸出轉化為直線輸出的目的；

如第6~8圖所示，其係本發明之另一實施例，其係該線軌12A可為 單軌式之變化實施例；本實施例主要係該齒排13A設於線軌12A的上方，包含有一線軌單元10A，該線軌單元10A包含有一線軌固定座11A，該線軌固定座11A上設置一線軌12A，該線軌12A兩側分設有一導引槽121A，該線軌12A上端設一齒排13A，該齒排13A設置有多個均勻分佈的齒部131A，該線軌單元10A上係導滑配置一滑動座20A，該滑動座20A包含有一底座部21A，該底座部21A底部通設一導滑貫通孔22A，該導滑貫通孔22A係導滑配置於該線軌單元10A之該線軌12A及該齒排13A，該導滑貫通孔22A對應該導引槽121A設有導引軌23A，該導引軌23A可直線導滑限位該導引槽121A，該底座部21A頂端側端緣設有至少二支撐部25A，該支撐部25A頂端面設有一配置端26A，該配置端26A提供固設一工作平台60A，其中該配置端26A相對位置設有至少一組接端27A，該工作平台60A對應該組接端27A設有一組接部61A，令該組接部61A藉由一螺栓S以穿螺鎖固該組接端27A固定連結，該底座部21A上端更設有一第二組端24A及一樞座28A，該樞座28A及該第二組端24A係樞設定位一渦桿50A之一第一軸組部52A及一第二軸組部53A，該渦桿50A表面導螺分佈有一螺旋齒51A，該螺旋齒51A與該齒排13A上設置的齒部131A互相囓合，該第二組端24A頂端進一步設有一第一組端29A，該第一組端29A設有一伺服馬達40A，該伺服馬達40A設有一傳動輸出軸41A，該伺服馬達40A通過一傳輸皮帶70A與該傳動輸出軸41A及該第二軸組部53A相連

另一實施例設有渦桿齒排的滑台的工作過程如下：將需要運載的 工件B放置在移動工作平台60A上，然後啟動伺服馬達40A，伺服馬達40A通過傳輸皮帶70A傳動第二軸組部53A帶動渦桿50A轉動，由於渦桿50A與齒排13A相嚙合，因此渦桿50A轉動時會驅動整個滑動座20A相對於齒排13A運動，在此過程中，滑動座20A在該線軌12A上滑動，實現了將伺服馬達40A的扭矩輸出轉化為直線輸出的目的；

藉此，本發明藉由該渦桿50上的螺旋齒51都會與齒排14上的齒部 141接觸，因此上述運動發生的過程中，渦桿50與齒排14之間相當於存在多條接觸線，與傳統的齒輪及齒條傳動件相比，不僅接觸面積增大了，同時多條接觸線在齒排14的長度方向上均勻分佈，讓運動的傳遞更加穩定，同時也可以承載更大的負載。

歸納上述的說明，藉由本發明上述結構的設計，可有效克服習用 發明所面臨的缺失，進一步具有上述眾多的優點及實用價值，因此本發明為一創意極佳之發明創作，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，故本發明已符合發明專利有關『新穎性』與『進步性』的要件，乃依法提出申請。

10:線軌固定座 11:座板 12:線軌 121:導軌部 13:滑塊 131:滑槽 132:連結端 14:齒排 141:齒部 20:滑塊固定座 21:長槽孔 22:連結部 23:支撐部 24:組設端 25:螺固端 30:渦桿固定座 31:長槽口 32:螺固部 33:軸組端 34:馬達固定部 35:渦桿固定部 40:伺服馬達 41:傳動軸 50:渦桿 51:螺旋齒 52:第一軸端 53:第二軸端 60:工作平台 61:組設部 70:傳動皮帶 S:螺栓 B:工件 10A:線軌單元 11A:線軌固定座 12A:線軌 121A:導引槽 13A:齒排 131A:齒部 20A:滑動座 21A:底座部 22A:導滑貫通孔 23A:導引軌 24A:第二組端 25A:支撐部 26A:配置端 27A:組接端 28A:樞座 29A:第一組端 40A:伺服馬達 41A:傳動輸出軸 50A:渦桿 51A:螺旋齒 52A:第一軸組部 53A:第二軸組部 60A:工作平台 61A:組接部 70A:傳輸皮帶

第1圖：係本發明設有渦桿齒排的滑台之立體圖。 第2圖：係本發明設有渦桿齒排的滑台之分解立體圖。 第3圖：係本發明設有渦桿齒排的滑台之縱向剖視圖。 第4圖：係本發明設有渦桿齒排的滑台之橫向剖視圖。 第5圖：係第４圖之A部局部剖視圖。 第6圖：係本發明設有渦桿齒排的滑台另一實施例之立體圖。 第7圖：係本發明設有渦桿齒排的滑台之縱向剖視圖。 第8圖：係本發明設有渦桿齒排的滑台之橫向剖視圖。

12:線軌

13:滑塊

14:齒排

141:齒部

20:滑塊固定座

21:長槽孔

23:支撐部

24:組設端

31:長槽口

33:軸組端

40:伺服馬達

50:渦桿

60:工作平台

61:組設部

S:螺栓

Claims (10)

1. 一種設有渦桿齒排的滑台，包含： 一線軌固定座，包含一座板，該座板設有至少一線軌和一齒排，該齒排上設置有多個均勻分佈的齒部，且該座板上設有一滑塊固定座，該滑塊固定座上固定連接有一渦桿固定座，該渦桿固定座上轉動支撐有一渦桿，該渦桿表面導螺分佈有一螺旋齒，該螺旋齒與該齒排上設置的齒部互相囓合，該渦桿固定座上設置有一伺服馬達，該伺服馬達一端設一傳動軸，該渦桿相對該傳動軸一端設一第二軸端，該伺服馬達通過一傳動皮帶與該傳動軸及該第二軸端相連，該滑塊固定座上設置有至少兩個支撐部，而所有支撐部的頂端共同支撐移動一工作平台，且該滑塊固定座的底端與該線軌相對位置設置有若干滑塊，各該滑塊滑動連接於該線軌上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中該線軌為相互平行的兩條，而該齒排則可設於兩條線軌之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中該線軌固定座之該線軌兩側緣分別設有一導軌部，而該滑塊對應該導軌部設有一滑槽，令該導軌部導滑配置於該滑槽內者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中各該滑塊頂端設有複數連結端，且該滑塊固定座對應各該滑塊之該連結端設有對應的連結部，該連結端與該連結部係藉由一螺栓穿螺鎖固連結者。
5. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中滑塊固定座頂端設有複數螺固端，且該渦桿固定座對應該滑塊固定座之該螺固端設有對應的螺固部，該螺固端與該螺固部係藉由一螺栓穿螺鎖固連結者。
6. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中支撐部頂端設有一組設端，且該工作平台對應該支撐部之該組設端設有對應的組設部，該組設端與該組設部係藉由一螺栓穿螺鎖固連結者。
7. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中該渦桿固定座一端置中處設有一軸組端，該渦桿對應該軸組端設有一第一軸端，令該第一軸端軸樞定位於該軸組端者。
8. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中該滑塊固定座對應該渦桿位置貫設有一長槽孔，且該渦桿固定座對應該長槽孔設有一長槽口，該長槽孔及該長槽口可供該渦桿穿伸出以囓合於該齒排者。
9. 如申請專利範圍第1項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中該線軌可為一條，且該齒排設於線軌的上方。
10. 如申請專利範圍第9項所述之設有渦桿齒排的滑台，其中該線軌單元包含有一線軌固定座，該線軌固定座上設置一線軌，該線軌兩側分設有一導引槽，該線軌上端設一齒排，該齒排設置有多個均勻分佈的齒部，該線軌單元上係導滑配置一滑動座，該滑動座包含有一底座部，該底座部底部通設一導滑貫通孔，該導滑貫通孔係導滑配置於該線軌單元之該線軌及該齒排，該導滑貫通孔對應該導引槽設有導引軌，該導引軌可直線導滑限位該導引槽，該底座部頂端側端緣設有至少二支撐部，該支撐部頂端面設有一配置端，該配置端提供固設一工作平台，其中該配置端相對位置設有至少一組接端，該工作平台對應該組接端設有一組接部，令該組接部藉由一螺栓以穿螺鎖固該組接端固定連結，該底座部上端更設有一第二組端及一樞座，該樞座及該第二組端係樞設定位一渦桿之一第一軸組部及一第二軸組部，該渦桿表面導螺分佈有一螺旋齒，該螺旋齒與該齒排上設置的齒部互相囓合，該第二組端頂端進一步設有一第一組端，該第一組端設有一伺服馬達，該伺服馬達設有一傳動輸出軸，該伺服馬達通過一傳輸皮帶與該傳動輸出軸及該第二軸組部相連。

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