TWI510771B - 線性滑軌壽命檢測方法及其檢測裝置 - Google Patents

Description

線性滑軌壽命檢測方法及其檢測裝置

本發明係有關於一種線性滑軌檢測方法及其檢測裝置，尤指一種使導軌於固定設置的滑塊上進行簡諧運動的線性滑軌壽命檢測方法及其檢測裝置。

按，現今線性滑軌的壽命檢測方式，主要分為兩種，一種為增加線軌運行之速度，加速線軌壽命測試時間；另一種為施於滑塊上一高荷重，降低線軌壽命之額定壽命，並可藉由調整荷重來改變線軌之靜安全係數。施於滑塊上一高荷重之方法具有加速線軌壽命測試時間及可調整線軌之靜安全係數之優勢。然而，施加一荷重於滑塊之方法，主要有兩種方式，一為施於固定荷重於滑塊上，另一為於滑塊上方架設一個可調整出力大小之裝置(例：螺桿、油壓缸等)，後者具有可調整其荷重之優勢，但此法需將可調荷重裝置固定於一於線軌做平行運動之滑台上，為此提高裝置成本及安裝困難度，且維修不便。再者，帶動線軌之方法，大多是利用直線傳動機構(例螺桿、皮帶傳動)及馬達來帶動滑塊，此法，滑軌長度需夠長，才能提供馬達有足夠之加減速距離，且馬達因反覆正反轉，而降低其壽命。緣此，本發明人乃潛心研究並配合學理的運用，而提出一種設計合理且有效改善上述問題的本發明。

本發明的主要目的在於提供一種線性滑軌壽命檢測方法及其檢測裝置，用以解決習知技術中線性滑軌的使用壽命檢測方法， 無法在線性滑軌的滑塊承載荷重的情況下，快速地完成壽命檢測。

為了實現上述目的，本發明提供一種線性滑軌壽命檢測方法，其包括下列步驟：提供待測試的一線性滑軌，線性滑軌具有一導軌及一可滑動的設置在導軌上的滑塊；將滑塊固定設置於一檢測載台上，以使得導軌可滑動地設置於滑塊上；使一設置於滑塊上方的滾輪向下頂抵導軌，其中滾輪承載一預定荷重，且預定荷重通過滾輪以施加於導軌上；透過一驅動模組，使導軌於滑塊與滾輪間進行簡諧運動。

為了實現上述目的，本發明提供一種線性滑軌壽命檢測裝置，用以測試一線性滑軌的一導軌及一可滑動地設置在導軌上的滑塊。線性滑軌壽命檢測裝置包括：一檢測載台、一滾輪及一驅動模組。檢測載台用以固定滑塊，以使得導軌可滑動地設置於滑塊上。滾輪設置於檢測載台上方，滾輪向下頂抵導軌，且滾輪承載一預定荷重，且預定荷重通過滾輪以施加於導軌上。驅動模組機械連接導軌，以使導軌於滑塊與滾輪間，進行簡諧運動。

本發明的有益效果可以在於：藉由”使一設置於滑塊上方的滾輪向下頂抵導軌，其中滾輪承載一預定荷重，且預定荷重通過滾輪以施加於導軌上”以及”透過一驅動模組，使導軌於滑塊與滾輪間進行簡諧運動”的設計，此法具有不用很長之測試滑軌之優勢，可大幅縮小其機台長度，且只要將滑塊固定於檢治具上，再將滑軌前端固定於傳動機構上就能開始測試，可達到快速更換檢測物及快速完成線性滑軌壽命檢測作業的功效。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

1、2‧‧‧線性滑軌壽命檢測裝置

10‧‧‧檢測載台

11‧‧‧滑塊固定座

12‧‧‧垂直支撐架

13‧‧‧橫向支撐架

131‧‧‧限位軌道

132‧‧‧限位滑塊

14‧‧‧限位座

141‧‧‧限位槽

20‧‧‧荷重模組

21‧‧‧滾輪

22‧‧‧滾輪架

23‧‧‧定位件

24‧‧‧荷重產生單元

30‧‧‧驅動模組

31‧‧‧驅動單元

311‧‧‧驅動軸

32‧‧‧固定件

33‧‧‧轉盤

331‧‧‧凸塊

34‧‧‧連動單元

341‧‧‧導引槽

35‧‧‧導軌固定座

40‧‧‧上、下調整模組

41‧‧‧下支撐板

42‧‧‧上支撐板

43‧‧‧螺桿

44‧‧‧調整操作件

L‧‧‧線性滑軌

L1‧‧‧導軌

L2‧‧‧滑塊

圖1為本發明的線性滑軌壽命檢測方法的流程圖。

圖2為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第一實施例的分解示意 圖。

圖3為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第一實施例的第一組裝示意圖。

圖4為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第一實施例的第二組裝示意圖。

圖5為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第一實施例的第一作動立體視圖。

圖6A為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第一實施例的第一作動上視圖。

圖6B為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第一實施例的第二作動上視圖。

圖7為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第二實施例的分解示意圖。

圖8為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第二實施例的第一組裝示意圖。

圖9為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第二實施例的第二組裝示意圖。

圖10為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第二實施例的第三組裝示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之線性滑軌壽命檢測方法及其檢測裝置的實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。又本發明之圖示僅為簡單說明，並非依實際尺寸描繪，亦即未反應出相關構成之實際尺寸，先予敘明。以下之實施方式係進一步詳細說明本發明之觀點，但並非以任何觀點限制本 發明之範疇。

〔第一實施例〕

請參閱圖1，其為本發明的線性滑軌壽命檢測方法的流程示意圖。如圖所述，線性滑軌壽命檢測方法包括下列步驟：

S1：提供待測試的一線性滑軌，線性滑軌具有一導軌及一可滑動的設置在導軌上的滑塊。

S2：將滑塊固定設置於一檢測載台上，以使得導軌可滑動地設置於滑塊上。在實際應用中，只要更換滑塊固定座，就可輕易測試不同型號之線軌。

S3：使一設置於滑塊上方的滾輪向下頂抵導軌，其中滾輪承載一預定荷重，且預定荷重通過滾輪以施加於導軌上；換言之，導軌可滑動地夾設於滾輪與滑塊間。在實際應用中，滾輪設置於導軌表面的法線方向，亦即滑塊與滾輪設置於滑塊垂直的中心軸線上。另外，預定荷重的施予方式，可以是於滾輪上，直接負載預定重物，或可以是透過一荷重產生單元(例如氣壓缸或是油壓缸)所產生，藉以可以精準地控制滾輪施於導軌上的預定荷重的大小。

S4：透過一驅動模組，使導軌於滑塊與滾輪間進行簡諧運動。在實際應用中，驅動模組可以包含有驅動單元(例如伺服馬達、直流馬達、步進馬達等)、簡諧傳動單元(例如蘇格蘭軛機構等)及固定單元；實際操作可以是透過固定單元使傳動單元與導軌的一端相互固定，藉以驅動單元啟動後，可直接透過傳動單元，使導軌進行簡諧運動。較佳地，驅動模組可以是蘇格蘭軛機構(詳細說明，請參閱下一實施例)。另外，值得一提的是，在實際應用中，可以是透過伺服控制模組控制荷重產生單元以及驅動模組，以精準地控制滾輪施於導軌上的預定荷重的大小，以及 驅動模組驅使導軌於滑塊上往復運動的次數及往復的速度。

誠如上述，本發明的線性滑軌壽命檢測方法，藉由「使一設置於滑塊上方的滾輪向下頂抵導軌，其中滾輪承載一預定荷重，且預定荷重通過滾輪以施加於導軌上」及「透過一驅動模組，使導軌於滑塊與滾輪間進行簡諧運動」的方法，以使線性導軌可以在荷重的情況下，快速地進行線性往復的疲勞測試，以有效提升線性滑軌的壽命檢測的效率。再者，可以有效解決習知技術中，滑塊在有負載的情況下，負載裝置隨著線軌高速進行線性往復運動，可能帶來的危險。

〔第二實施例〕

請一併參閱圖2至圖6B，其為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第一實施例的示意圖。如圖2至圖4所示，線性滑軌壽命檢測裝置1包括：一檢測載台10、一荷重模組20及一驅動模組30。檢測載台10包括：一滑塊固定座11、數個垂直支撐架12及數個橫向支撐架13。特別說明的是，以下本實施例中，所述的驅動模組30是以蘇格蘭軛機構為例，但實際應用不侷限於此，可依需求變更為其他可使待測的線性滑軌L的導軌L1進行簡諧運動運動的任何驅動機構。

荷重模組20可以包括：一滾輪21、一滾輪架22、一定位件23及一荷重產生單元24。滾輪21設置於滾輪架22中。定位件23固定設置於數個垂直支撐架12上，荷重產生單元24及滾輪架22分別固定設置於定位件23的兩側，且滾輪架22承受荷重產生單元24所產生的一預定荷重。其中，在另外的實施態樣中，檢測載台10的垂直支撐架12可以是圓柱結構，而荷重模組20的定位件23可活動地沿垂直支撐架12，於滑塊固定座11上方垂直上下移動。

待測的線性滑軌L的滑塊L2，固定設置於檢測載台10的滑 塊固定座11，而使待測的線性滑軌L的導軌L1可滑動地設置於滑塊L2上。設置於滑塊固定座11上方的滾輪21向下頂抵於導軌L1對應於滑塊L2位置上的表面，藉以滾輪21所承受的由荷重產生單元24所產生的預定荷重，透過滾輪21施加於導軌L1對應於滑塊L2的位置上。換言之，導軌L1的各區段在簡諧運動中，經過滑塊L2上方時，將承受由滾輪21所施加的預定荷重，亦即導軌L1是在承受預定荷重的情況下，與滑塊L2進行相對簡諧運動。

驅動模組30包括：一驅動單元31、一固定件32、一轉盤33、一連動單元34及一導軌固定座35。驅動單元31固定設置於固定件32上，而固定件32固定設置於檢測載台10的橫向支撐架13上。其中，驅動單元31可以是直流馬達、交流馬達、步進馬達等，可依據需求加以選擇，於此不多加限制；另外，實際應用中，驅動模組30亦可以是不固定設置於檢測載台10上，而是獨立設置的構件。轉盤33樞接於驅動單元31外露於固定件32的驅動軸311上，且轉盤33相對於與驅動單元31樞接的面，具有一外凸的凸塊331；當然，驅動單元31與轉盤33的連接關係，亦可以是透過齒輪組或是相關構件的導接後相互連動，不侷限於上述驅動單元31的驅動軸311直接樞接於轉盤33的形式。

連動單元34對應於轉盤33的凸塊331具有一導引槽341，且導引槽341對應套設於凸塊331上。其中，轉盤33、凸塊331、連動單元34及導引槽341的外型，並不侷限於本實施例圖式所繪示的態樣，其可依實際需求加以變更。導軌固定座35固定設置於連動單元34相對設置有轉盤33的另一側，用以固定待測的導軌L1的一端。其中，在實際應用中，導引槽341可以是矩形外觀，且其短邊可以是平行於固定設置於導軌固定座35中的導軌L1的長邊；亦即，矩形外觀的導引槽341可以是與導軌L1呈相互垂直的設置。

誠如上述，如圖5所示，待測的線性滑軌L的滑塊L2固定設 置於檢測載台10的滑塊固定座11，而導軌L1夾設於滾輪21與滑塊L2間，且導軌L1的另一端固定設置於驅動模組30的導軌固定座35中，而導軌固定座35固定設置於連動單元34上，且連動單元34的導引槽341套設於轉盤33的凸塊331中，轉盤33則受驅動單元31驅動。藉以，驅動單元31驅動轉盤33旋轉時，導軌L1可於滑塊L2與滾輪21間，進行線性往復運動。

詳細地說，請一併參閱圖5及圖6A，當驅動單元31驅使轉盤33向圖中的A方向旋轉時，轉盤33的凸塊331將順勢推抵連動單元34的導引槽341的側壁，而使連動單元34向圖中的B方向移動，進而使固設於連動單元34的導軌固定座35連動導軌L1沿圖中的C方向移動，而在導軌L1移動的過程中，滾輪21則順勢向圖中的D方向旋轉，且滾輪21於滾動的過程中，仍可持續施予導軌L1預定荷重，藉以可使線性滑軌L於荷重的情況下，進行簡諧運動的壽命檢測。

請參閱圖6B，當驅動單元31持續驅使轉盤33向圖中A方向旋轉時，轉盤33的凸塊331將逐漸由推抵導引槽341的左側壁(如同圖6A)，轉變為推抵導引槽341的右側壁(如圖6B)，而使連動單元34向圖中的B’方向(圖6A中B方向的相反方向)移動，進而使導軌L1沿圖中的C’方向(圖6A中C方向的相反方向)移動；亦即，驅動單元31僅需持續地，驅動轉盤33向同一方向旋轉，即可使導軌L1持續地作簡諧運動，藉以可解決習知技術中，需要較長的滑軌，才能提供馬達有足夠之加減速距離，造成機台佔空間且滑軌拆卸時間過長之問題，且馬達因反覆正反轉，而降低其壽命之問題。值得一提的是，在實際應用中，荷重產生單元24及驅動模組30可以電性連接一電子控制模組(圖未示)，藉以可透過電子控制模組以精準地控制預定荷重值、驅動單元31的轉速及其運轉時間，進而可控制導軌L1線性往復運動的速度及次數。

誠如上述，本發明的線性滑軌壽命檢測裝置，使導軌L1夾設 於承載有預定荷重的滾輪及固定設置於檢測載台上的滑塊L2間，並利用蘇格蘭軛機構作為驅動模組，藉以可使驅動單元直接進行單一方向的旋轉，而可驅使導軌L1快速地於滑塊L2上進行線性的往復運動，且各區段導軌L1經過滑塊L2上方時，將承受透過滾輪所施加的預定荷重，藉以達到模擬線性滑軌L在有荷重的情況下的壽命檢測。

〔第三實施例〕

請一併參閱圖7至圖10，其為本發明的線性滑軌壽命檢測裝置的第二實施例的示意圖。如圖7及所示，線性滑軌壽命檢測裝置2包括：一檢測載台10、一荷重模組20、一驅動模組30及一上、下調整模組40。關於檢測載台10、荷重模組20及驅動模組30的相關構件及其相互作動關係，與上述實施例相同，於此不多加贅述。本實施例與上述實施例不同之處在於，檢測載台10的兩個橫向支撐架13更可分別設置有一限位軌道131，其平行於設置在滑塊L2上的導軌L1，且設置於橫向支撐架13的下方(即面對於導軌L1的方向)；各限位軌道131上，分別設置有一可滑動的限位滑塊132，且該些限位滑塊132固定設置於連動單元34相對於設置有導軌固定座35另一側面。換言之，連動單元34相對於設置有導軌固定座35的另一側，可以設置有兩個彼此相對的限位滑塊132，而該些限位滑塊132對應樞設於平行於導軌L1，而設置於橫向支撐架13下方的限位軌道131。藉以，當驅動單元31驅動轉盤33旋轉，而凸塊331推抵連動單元34作動時，連動單元34的限位滑塊132將沿限位軌道131移動，而使連動單元34僅可沿平行於導軌L1的方向移動，進而確使導軌L1可進行簡諧運動。

本實施例與上述實施例另一不同之處在於，檢測載台10更可設置有一上、下調整模組40，其包括有：一下支撐板41、一上支撐板42、一螺桿43及一調整操作件44。下支撐板41固定設置於檢測載台10的數個橫向支撐架13上。上支撐板42設置於荷重模 組20的定位件23上，而荷重模組20的定位件23可滑動地設置於數個垂直支撐架12上。螺桿43的兩端分別固定設置於下支撐板41及上支撐板42上，且部分螺桿43外露於上支撐板42，而連接調整操作件44。藉以，使用者可透過操作調整操作件44，以使上支撐板42推抵荷重模組20的定位件23，進而使荷重模組20沿檢測載台10的數個垂直支撐架12向滑塊固定座11方向移動，藉以調整荷重模組20的滾輪21與導軌L1的距離。換言之，使用者欲將導軌L1設置於滑塊L2上時，可以是先透過上、下調整模組40調整滾輪21與滑塊固定座11的距離，以便於導軌L1的設置，而在導軌L1設置於滑塊L2後，可再透過上、下調整模組40以使滾輪21接觸於導軌L1的表面。

另外，請參閱圖10，本實施例與上述實施例又一不同之處在於，滑塊固定座11的兩個彼此相對的側邊，可以分別設置有一限位座14，且各限位座14彼此相對的面，具有一限位槽141，而各限位槽141的中心軸線垂直於檢測載台10放置滑塊固定座11的表面；荷重模組20的滾輪架22則對應設置於由兩個限位槽141所形成的容置空間中，而使得滾輪21可沿限位槽141，而於滑塊固定座11上方垂直地上下移動。

具體來說，實際應用中，在透過調整模組調整滾輪21與滑塊固定座11的距離後，當滾輪21再次與導軌L1接觸時，其接觸的位置，可能已不是原始預定位於滑塊固定座11的上方；又或者，在滾輪21在調整預定荷重後，再與導軌L1接觸時，亦可能發生上述偏離原始預定的位置。而本實施例所提供的限位槽141，即可有效避免上述滾輪21經過調整後，所可能發生的滾輪21與導軌L1接觸的位置不正確的問題。

誠如上述，本實施例的線性滑軌壽命檢測裝置，除了可以使線性滑軌L在有荷重的情況下快速完成壽命測試外，更可以透過上、下調整模組及限位座，以調整滾輪與滑塊固定座的垂直距離， 藉以可便於導軌L1的置放與取出。再者，透過平行於導軌L1的限位軌道的設計，可以有效限制蘇格蘭軛機構的連動單元的移動方向，以確保導軌L1於滑塊L2上進行簡諧運動。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

S1~S4‧‧‧流程步驟

Claims (11)

1. 一種線性滑軌壽命檢測方法，其包括下列步驟：提供待測試的一線性滑軌，所述線性滑軌具有一導軌及一可滑動的設置在所述導軌上的滑塊；將所述滑塊固定設置於一檢測載台上，以使得所述導軌可滑動地設置於所述滑塊上；使一設置於所述滑塊上方的滾輪向下頂抵所述導軌，其中所述滾輪承載一預定荷重，且所述預定荷重通過所述滾輪以施加於所述導軌上；以及透過一驅動模組，使所述導軌於所述滑塊與所述滾輪間進行簡諧運動。
2. 如請求項1所述的線性滑軌壽命檢測方法，其中所述驅動模組為蘇格蘭軛機構。
3. 如請求項2所述的線性滑軌壽命檢測方法，其中所述蘇格蘭軛機構包括：一驅動單元、一轉盤、一連動單元及一導軌固持座，所述轉盤的其中一表面具有一外凸的凸塊，且所述凸塊穿設於所述連動單元的一導引槽中，所述導軌固持座固定設置於所述連動單元上，而所述導軌的一端固定設置於所述滑軌固持座；當所述驅動單元驅動所述轉盤旋轉時，所述凸塊推抵所述連動單元，以使所述導軌進行線性往復運動。
4. 如請求項1至3其中任一項所述的線性滑軌壽命檢測方法，其中所述預定荷重是透過一荷重產生單元所產生；其中所述荷重產生單元包括一油壓缸或是一氣壓缸。
5. 一種線性滑軌壽命檢測裝置，用以測試一線性滑軌的一導軌及一可滑動的設置在所述導軌上的滑塊，其包括：一檢測載台，其用以固定所述滑塊，以使得所述導軌可滑動地設置於所述滑塊上； 一滾輪，其設置於所述檢測載台上方，所述滾輪向下頂抵所述導軌，且所述滾輪承載一預定荷重，且所述預定荷重通過所述滾輪以施加於所述導軌上；以及一驅動模組，其機械連接所述線性滑軌，以使所述導軌於所述滑塊與所述滾輪間，進行簡諧運動。
6. 如請求項5所述的線性滑軌壽命檢測裝置，其中所述驅動模組為一蘇格蘭軛機構。
7. 如請求項6所述的線性滑軌壽命檢測裝置，其中所述蘇格蘭軛機構包括：一驅動單元、一轉盤、一連動單元及一導軌固持座，所述轉盤的其中一表面具有一外凸的凸塊，且所述凸塊穿設於所述連動單元的一導引槽中，所述導軌固持座固定設置於所述連動單元上，而所述導軌的一端固定設置於所述滑軌固持座；當所述驅動單元驅動所述轉盤旋轉時，所述凸塊推抵所述連動單元，以使所述導軌進行簡諧運動。
8. 如請求項7所述的線性滑軌壽命檢測裝置，其中所述預定荷重是透過一荷重產生單元所產生，所述荷重產生單元通過一上、下調整模組，以調節所述荷重產生單元所產生的所述預定荷重大小。
9. 如請求項8所述的線性滑軌壽命檢測裝置，其中所述上、下調整模組電性連接所述驅動模組，以控制所述導軌於所述滾輪及所述滑塊間，線性往復移動的速度及次數。
10. 如請求項9所述的線性滑軌壽命檢測裝置，其中所述檢測載台更包括一滑塊固定座及兩個彼此相對設置於所述滑塊固定座的兩側的限位座，且兩個所述限位座內設置有一可上下活動的用以固定所述滾輪的架體。
11. 如請求項7至10其中任一項所述的線性滑軌壽命檢測裝置，其中所述檢測載台更包括兩個彼此相對的限位軌道，且各個所述限位軌道平行於設置於所述滾輪與所述滑塊間的所述導軌的軸 心線，所述連動單元對應於兩個所述限位軌道，設置有兩個限位滑塊；當所述連動單元受所述轉盤驅動時，所述連動單元通過兩個所述限位滑塊，而沿所述限位軌道移動。