TWI746501B - 滾動引導裝置 - Google Patents

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Abstract

一種可直接掌握移動構件對軌道構件之動作狀況或無限循環路內的滾動體之循環狀態的滾動引導裝置，係具備：軌道構件(1)，係具有滾走面(11)；和移動構件(2)，係隔著在前記滾走面上滾動的多數個滾動體(6)而被組裝至前記軌道構件，並且具有前記滾動體的無限循環路(5)；前記移動構件係具備：本體構件(21)，係具有：與前記軌道構件的滾走面呈對向而構成前記滾動體之負載通路(50)的負載滾走面(23)及前記滾動體的無負載返回通路(51)；和一對蓋體(22A、22B)，係具有使滾動體在前記負載通路與前記無負載返回通路之間來回的方向轉換路(52)，並且被裝著於前記本體構件；和測定盤(3)，係至少被介隔裝設在前記本體構件(21)與一方之蓋體(22B)之間而構成前記無限循環路之一部分，並且，具有偵測前記移動構件對前記軌道構件之動作狀況的感測器的安裝部(32)。

Description

滾動引導裝置
本發明係有關於工作機械或各種搬送裝置等之產業機械的直線引導部或是曲線引導部中，將桌台等之可動體予以自由來回地引導的滾動引導裝置。
先前，此種滾動引導裝置係具備：沿著長度方向而形成有滾動體之滾走面的軌道構件、和隔著在前記滾走面上滾走的多數個滾動體而被組裝在前記軌道構件並且沿著該當軌道構件而自由來回的移動構件。前記移動構件係具有，讓滾動體一負載著荷重而一面滾走的負載滾走面，該當負載滾走面係藉由與前記軌道構件的滾走面呈對向而構成了前記滾動體的負載通路。又，前記移動構件係具有，從前記負載通路之一端往他端讓滾動體循環的無負載通路，藉由使前記負載通路及前記無負載通路呈連續而構成了前記滾動體的無限循環路。藉此，前記移動構件係可沿著前記軌道構件而不限制衝程地移動。
滾動引導裝置的產品壽命主要受到前記軌道構件的滾走面或前記移動構件的負載滾走面的疲勞所影 響。可是，該當滾走面或負載滾走面、以及在其上做滾動的滾珠或轉子這類滾動體若沒有藉由潤滑劑適切地潤滑，則會導致前記滾走面或負載滾走面很快就發生剝落，可能導致滾動引導裝置的產品壽命的短命化。又，一旦發生潤滑不良，則前記滾動體的滾動阻力會變大，例如藉由該當滾動引導裝置而被自由移動地支持的桌台的加速度會惡化等，該當滾動引導裝置可能無法發揮原本的性能。
另一方面，滾動引導裝置的用途係為多樣，隨著該當用途下的使用環境或負載荷重等(以下稱為「使用條件」)，滾走面等的潤滑狀態係不得不受到影響。因此，為了使滾動引導裝置發揮其原本的性能並且使其產品壽命能夠完整，而將該當滾動引導裝置的動作狀況藉由各種感測器加以逐次偵測，基於偵測到的內容來控制潤滑劑的供給，並可因應需要來控制組裝了該當滾動引導裝置的產業機械之運轉，較為理想。
專利文獻1係揭露，將用來測知前記軌道構件上的潤滑劑之存在所需的感測器，搭載於前記移動構件的例子。可是，該當感測器係被裝著在前記移動構件的外側，因此雖然可以確認前記軌道構件上是否有潤滑劑附著，但是無法直接掌握前記移動構件的無限循環路中的潤滑狀態或滾動體的循環狀態。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-121215
本發明係有鑑於如此課題而研發，其目的在於提供一種，可內藏用來偵測移動構件對軌道構件之動作狀況所需之各種感測器，並且，可將無限循環路內的滾動體之循環狀態藉由各種感測器而直接予以掌握的滾動引導裝置。
亦即，本發明係一種滾動引導裝置，其係具備：軌道構件，係沿著長度方向而具有滾走面；和移動構件，係隔著在前記滾走面上滾動的多數個滾動體而被組裝至前記軌道構件而沿著該當軌道構件自由移動，並且具有前記滾動體的無限循環路。然後，前記移動構件係具備：本體構件係具有：與前記軌道構件的滾走面呈對向而構成前記滾動體之負載通路的負載滾走面及與該當負載通路平行的前記滾動體的無負載返回通路；和一對蓋體，係具有使滾動體在前記負載通路與前記無負載返回通路之間來回的方向轉換路，並且是對前記本體構件而被裝著在其移動方向之兩端；和測定盤，係至少被介隔裝設在前記本體構件與一方之蓋體之間而構成前記無限循環路之一部分，並且，具有偵測前記移動構件對前記軌道構件之動作狀況的 感測器的安裝部。
若依據本發明，則前記測定盤是存在於前記移動構件的本體構件與蓋體之間，該測定盤係具有用來偵測移動構件對軌道構件之動作狀況的各種感測器的安裝部，因此可容易提供內藏有各種感測器的滾動引導裝置。 又，由於前記測定盤係構成了滾動體的無限循環路之一部分，因此藉由在該當測定盤上安裝各種感測器，就可直接掌握無限循環路內的滾動體之循環狀態，可相應於滾動引導裝置的使用條件來設定適切的潤滑環境。
1‧‧‧軌道構件
2‧‧‧螺栓安裝孔
3‧‧‧測定盤
4‧‧‧密封構件
5‧‧‧無限循環路
6‧‧‧滾動體
11‧‧‧滾走面
12‧‧‧螺栓安裝孔
21‧‧‧本體構件
23‧‧‧負載滾走面
30‧‧‧無負載連絡通路
31‧‧‧連絡返回通路
32‧‧‧安裝部
33‧‧‧訊號纜線
34‧‧‧供給口
35‧‧‧振動感測器
36‧‧‧接近感測器
37‧‧‧電子基板
38‧‧‧連接器
50‧‧‧負載通路
51‧‧‧返回通路
52‧‧‧方向轉換路
22A、22B‧‧‧蓋體
[圖1]可適用本發明的滾動引導裝置之一例的斜視圖。
[圖2]滾珠的無限循環路之構成的剖面圖。
[圖3]測定盤的概略構成的剖面圖。
[圖4]測定盤的第二實施形態的正面圖。
以下，使用添附圖式來詳細說明本發明的滾動引導裝置。
圖1係適用了本發明的滾動引導裝置之一例 的斜視圖。此滾動引導裝置，係由直線狀地延伸的軌道構件1、和隔著作為滾動體的多數個滾珠而被組裝至前記軌道構件1的移動構件2所構成，在各種機械裝置的固定部敷設有前記軌道構件1，對前記移動構件2搭載各種可動體，藉此可使所述之可動體沿著軌道構件1而自由來回移動地予以引導。
前記軌道構件1係被形成為略剖面四角形狀的長尺體。在該軌道構件1係被複數形成有，在長度方向上保持所定之間隔而從上面貫通至底面的螺栓安裝孔12，使用這些螺栓安裝孔12中所被插入的固定螺栓，就可將該當軌道構件1強固地固定在固定部。前記軌道構件1的左右兩側面係分別設置2條滾動體的滾走面11，作為軌道構件全體是共設有4條滾走面11。此外，前記軌道構件1上所被設置的滾走面11的條數係不限定於此。
另一方面，前記移動構件2，係大致區分來看，是由：金屬製的本體構件21、和被裝著在該本體構件21的移動方向之兩端的一對合成樹脂製的蓋體22A、22B；和被介隔裝設在一方之蓋體22A與前記本體構件21之間的測定盤3所構成。該移動構件2係對應於前記軌道構件1的各滾走面11而具備複數個滾珠的無限循環路。又，在前記蓋體22A、22B係被固定有，用來密封前記移動構件2與軌道構件1之間隙的密封構件4，防止附著在軌道構件1的灰塵等，侵入前記無限循環路的內部。
圖2係前記無限循環路的剖面圖。如同圖所 示，無限循環路5係具有：負載通路50、返回通路51及一對方向轉換路52。又，無限循環路5之一部分係也被形成在前記測定盤3。在構成前記移動構件2的本體構件21係被形成有，與前記軌道構件1的滾走面11呈對向的負載滾走面23，滾動體6係在軌道構件1的滾走面11與本體構件21的負載滾走面23之間一面負載著荷重而一面滾動。前記無限循環路5之中，如此讓滾動體6一面負載著荷重而一面滾動的通路部分，係為前記負載通路50。又，在前記本體構件21係形成有，與前記負載通路50平行的前記返回通路51。該返回通路51，通常係貫通前記本體構件21而設置，其內徑係被設定成稍大於滾動體6的直徑。藉此，滾動體6係可不必負載荷重而在前記返回通路內滾動。
前記測定盤3係具有：連續於前記本體構件21之負載通路50的無負載連絡通路30、和連續於前記本體構件21之返回通路51的連絡返回通路31。前記滾動體6係於無負載連絡通路30及連絡返回通路31之任一者中均未負載荷重，而以無負載狀態做滾動。
前記方向轉換路52係被設在一對蓋體22A、22B。一方之蓋體22A係被固定在前記本體構件21之端面，該當蓋體22A的方向轉換路52係將前記負載通路50之端部與前記返回通路51之端部加以連接，使滾動體6在這之間來回。他方之蓋體22B係隔著前記測定盤3而被固定在前記本體構件，該當蓋體22B的方向轉換路52係 將前記測定盤3的無負載連絡通路30的端部與連絡返回通路31的端部加以連接，使滾動體6在這之間來回。
因此，一旦對前記本體構件21固定前記測定盤3及一對蓋體22A、22B，就完成了包含前記測定盤3之無負載連絡通路30及連絡返回通路31的滾動體6之無限循環路5。該無限循環路5中，滾動體6會一面負載荷重而一面滾動的地方，係只有在前記本體構件21的負載滾走面23與前記軌道構件1的滾走面11是呈對向而被形成的負載通路50。
圖3係表示前記測定盤3之一例，是將該當測定盤以軌道構件1的長度方向之垂直面加以切斷而成的剖面圖。前記測定盤3係在內部具有作為各種感測器的安裝部32的空間，被構成為可對該當安裝部32固定複數種類的感測器。又，前記安裝部32中所被收納的複數條感測器的訊號纜線33，係如圖1所示，集中成一條然後從前記測定盤3往外部拉出，被連接至未圖示的控制部。圖3係概念性表示各種感測器的安裝部32之存在，關於前記測定盤3之內部的前記安裝部32的具體的位置或形狀，係可隨著所使用的感測器的測定對象等而任意適宜變更。
作為收納在前記安裝部32中的感測器，係相當於：用來偵測潤滑劑之污染的污染感測器、用來計測前記移動構件對前記軌道構件之移動量的線形編碼器的計測頭、加速度感測器等。又，作為前記污染感測器的細節， 係可利用使用雷射光的光電轉換方式的粒子計數器、紅外線波長吸收式的油中水分感測器、使用介電率的潤滑油之劣化度測定感測器、測量潤滑油中的鐵粉濃度的計測感測器、藉由色相判別來測定潤滑油之劣化度的感測器等，可將用來掌握潤滑油之污染狀態所需的各種感測器，任意地收容在前記測定盤3的安裝部32。
又，前記測定盤3係構成了前記無限循環路5之一部分，因此可將對在前記無限循環路5中滾動之滾動體6的潤滑劑之供給，藉由前記測定盤3來進行之。具體而言，在前記測定盤3設置潤滑劑的供給口34(參照圖1)，同時，設置用來從該供給口34連繫至前記無負載連絡通路30或連絡返回通路31的潤滑劑通路。對前記供給口34係連接有彈性軟管等之配管，從裝置外的潤滑劑泵浦對前記供給口34供給潤滑劑。
此時，可在前記測定盤3設置用來掌握前記潤滑劑通路中的潤滑劑之流動的感測器，藉由設置如此的感測器，就可略正確地監視潤滑劑對無限循環路5的供給狀態。其結果為，可事先預防前記軌道構件1的滾走面11或前記移動構件2的負載滾走面23的潤滑不足。
又，使用圖所說明的實施形態的滾動引導裝置，係前記軌道構件是被敷設在固定部上的類型，但例如滾珠花鍵裝置或滾珠螺絲裝置等，軌道構件是被形成為棒軸狀而只有其兩端是被固定部所支持之類型的滾動引導裝置，也可適用。又，亦可適用於，被組裝至各種致動器中 的滾動引導裝置。
圖4係前記測定盤的第二實施形態的圖示，是將該當測定盤3從與前記本體構件21之接合面側加以觀察的正面圖。
該測定盤3係具有面朝前記本體構件21而開口的安裝部32，在該當安裝部32的內部係收容有振動感測器35和複數個接近感測器36。前記振動感測器35及前記接近感測器36係被實裝在電子基板37，與該當電子基板37一起被收容在前記安裝部32。又，對前記電子基板37係連接有，用來將訊號輸出至前記測定盤3之外部並且向該當電子基板37供給電力所需的連接器38，前記連接器38係貫通前記測定盤3而被設置。
作為前記振動感測器35係可使用加速度感測器，所述之振動感測器35係在被收容於前記測定盤3的安裝部32的狀態下，抵接於前記移動構件2的本體構件21。具體而言，對於前記測定盤3所被固定的前記本體構件21之端面，直接黏貼前記振動感測器35。又，前記接近感測器36係在前記測定盤3的無負載連絡通路30所相鄰的位置上，被固定於前記安裝部32的內壁，在圖4所示的例子中，係對於位於安裝部32之附近的2處的無負載連絡通路30之每一者，分別設有接近感測器36。
在前記電子基板37係實裝有內建RAM及ROM的作為控制部的微電腦，前記振動感測器35及接近感測器36的偵測訊號係透過A/D轉換器等而被輸入至前 記控制部。前記控制部係執行預先被儲存在ROM中的程式，將前記振動感測器及前記接近感測器的偵測訊號加以處理，透過前記連接器38而將各種訊號往外部輸出。作為控制部所生成的訊號的輸出目標，係相當於警報機或顯示器等之使用者介面。此外，前記控制部係並不一定要被實裝在被收容於前記安裝部32中的電子基板37上，亦可只將各感測器35、36收容於前記安裝部32，將被設在前記測定盤3之外部的控制部與各感測器35、36，以前記連接器38加以連接。
又，此種滾動引導裝置係在例如綜合加工機等的數值控制工作機械中，作為負責工作桌台之移動、主軸台之移動等的零件而被使用，而被認為該當滾動引導裝置的行走狀態係會大幅影響到數值控制工作機械所做的工作物的加工精度。因此，若將設在前記測定盤3中的各種感測器的偵測訊號，對數值控制工作機械的控制部做直接輸入之構成，則可基於該當偵測訊號來控制數值控制工作機械之運轉，可有效降低加工不良品的發生率。
如以上說明，在本發明中，在構成移動構件2的本體構件21與蓋體22B之間，介隔裝設有測定盤3，並對該當測定盤3設置各種感測器的安裝部32，因此可容易將用來掌握滾動引導裝置之動作狀況所需的各種感測器，與前記移動構件2做一體化。然後，可利用前記感測器的偵測結果而即時地監視該當滾動引導裝置的動作狀態，可將使用該當滾動引導裝置的各種產業機械的動作， 維持在最佳的狀態。
甚至，由於前記測定盤3係構成了滾動體6的無限循環路5之一部分，因此可用被設在該當測定盤3內的感測器，直接掌握無限循環路5內的滾動體6之循環狀態，可隨著滾動引導裝置的使用條件，來設定適切的潤滑劑之供給時序、供給時間、供給量、潤滑劑在前記軌道構件1上的重點供給地點。藉此，可使滾動引導裝置的動作狀態，總是維持在高水準。
此外，在使用圖所說明的實施形態的滾動引導裝置中，雖然使用滾珠來作為滾動體，但本發明亦可適用於使用轉子的滾動引導裝置。
1‧‧‧軌道構件
2‧‧‧螺栓安裝孔
3‧‧‧測定盤
4‧‧‧密封構件
11‧‧‧滾走面
12‧‧‧螺栓安裝孔
21‧‧‧本體構件
33‧‧‧訊號纜線
34‧‧‧供給口
22A、22B‧‧‧蓋體

Claims (3)

  1. 一種滾動引導裝置，其特徵為，具備：軌道構件(1)，係沿著長度方向而具有滾走面(11)；和移動構件(2)，係隔著在前記滾走面上滾動的多數個滾動體(6)而被組裝至前記軌道構件而沿著該當軌道構件自由移動，並且具有前記滾動體的無限循環路(5)；前記移動構件係具備：本體構件(21)，係具有：與前記軌道構件的滾走面呈對向而構成前記滾動體之負載通路(50)的負載滾走面(23)及與該當負載通路平行的前記滾動體的無負載返回通路(51)；和一對蓋體(22A、22B)，係具有使滾動體在前記負載通路與前記無負載返回通路之間來回的方向轉換路(52)，並且是對前記本體構件而被裝著在其移動方向之兩端；和測定盤(3)，係至少被介隔裝設在前記本體構件(21)與一方之蓋體(22B)之間而構成前記無限循環路之一部分，並且，具有偵測前記移動構件對前記軌道構件之動作狀況的感測器的安裝部(32)。
  2. 如請求項1所記載之滾動引導裝置，其中，前記測定盤(3)係具備：無負載連絡通路(30)，係對向於前記軌道構件(1)的滾走面(11)並將前記滾走體(6)在前記負載通路(50)與前記方向轉換路(52)之間予以引導；和連絡返回通路(31)，係將前記滾動體在前記本體構件的返回通路(51)與前記蓋體的方向轉換路(52)之間予以引導。
  3. 如請求項1所記載之滾動引導裝置，其中，前記測定盤(3)係具有供給口(34)，其係被連接有潤滑劑的供給配管；並具有潤滑劑通路，其係用來從該當供給口對前記軌道構件(1)的滾走面(11)或前記滾走體(6)供給潤滑劑。
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