直線模組拼接工藝及長行程直線模組的制作方法

本發明涉及直線模組領域，具體而言，涉及直線模組拼接工藝及長行程直線模組。

背景技術：

直線模組有幾種叫法，線性模組、直角坐標機器人、直線滑臺等，是繼直線導軌、滾珠絲桿直線傳動機構的自動化升級單元。可以通過各個單元的組合實現負載的直線、曲線運動，是輕負載的自動化更加靈活、定位更加精準。直線模組的開發面臨一個問題，小型化、大型化面臨精度難以控制，尤其皮帶驅動的本身皮帶就沒有精度可言，要安裝在模組上，同時要控制精度這個技術只有外國有，德國、韓國做的比較好，他們安裝環境是：車間環境溫度控制在20c°，安裝設備的高精度，檢測設備的高精度。在我們國家做直線模組的雖然很多，但高昂的安裝設備、檢測設備是生產面臨的最大的問題，其精度較高較成熟的直線模組的距離通常也僅為為2m左右。

綜上所述，現有的直線模組只有在行程較短時，能夠保證精度。而當行程較長時，精度得不到保證。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種直線模組拼接工藝，其方法簡單、制備方便。同時，其能在滿足精度要求的前提下，長行程直線模組的行程更長。

本發明的另一目的在于提供一種長行程直線模組，其結構簡單、制備方便。同時，其能在滿足精度要求的前提下，長行程直線模組的行程更長。

本發明提供一種技術方案：

一種直線模組拼接工藝，用于拼接多個直線模組。其中，直線模組包括磁鋼、光柵尺、直線導軌及型材底座，直線模組拼接工藝包括：基準面對準步驟：將待拼接的直線模組以型材底座的機架安裝面為基準面，以使待拼接的直線模組保持相同的平面度。零部件對齊步驟：將多個直線模組的磁鋼和直線導軌分別對齊，并將多個直線模組中相對應的磁鋼或直線導軌對應連接。光柵尺直線度檢測步驟：檢測任意相鄰兩個光柵尺的直線度。精度判斷步驟：判斷直線度是否符合預設的光柵安裝精度，若不符合，則重復零部件對齊步驟及光柵尺直線度檢測步驟，直到直線度符合光柵安裝精度。

進一步地，上述基準面對準步驟還包括將機架安裝面放置于000級大理石平面上。

進一步地，上述零部件對齊步驟還包括在磁鋼和直線導軌位置對齊后，將磁鋼與型材底座固定連接。

進一步地，上述零部件對齊步驟還包括在將磁鋼與型材底座固定步驟后通過千分表將相鄰兩個直線導軌對齊。

進一步地，上述光柵尺直線度檢測步驟包括架千分表檢測光柵尺的直線度。

一種長行程直線模組，采用直線模組拼接工藝制備而成。直線模組拼接工藝包括：基準面對準步驟：將待拼接的直線模組以型材底座的機架安裝面為基準面，以使待拼接的直線模組保持相同的平面度。零部件對齊步驟：將多個直線模組的磁鋼和直線導軌分別對齊，并將多個直線模組中相對應的磁鋼或直線導軌對應連接。光柵尺直線度檢測步驟：檢測任意相鄰兩個光柵尺的直線度。精度判斷步驟：判斷直線度是否符合預設的光柵安裝精度，若不符合，則重復零部件對齊步驟及光柵尺直線度檢測步驟，直到直線度符合光柵安裝精度。長行程直線模組包括多個直線模組，任意相鄰的兩個直線模組對應連接。

進一步地，上述直線模組包括磁鋼、光柵尺、直線導軌及型材底座。型材底座設置有機架安裝面。型材底座與機架安裝面對應的側面下凹形成第一安裝空間和兩個第二安裝空間，兩個第二安裝空間位于第一安裝空間的兩側。第一安裝空間的底壁設置有第一安裝部，第一安裝空間的內側壁設置有第二安裝部。第二安裝空間的底壁設置有第三安裝部。第一安裝部與磁鋼固定連接，第二安裝部與光柵尺固定連接，第三安裝部與直線導軌固定連接。

進一步地，上述第二安裝空間的底壁包括第一階梯、第二階梯及第三階梯，第一階梯、第二階梯及第三階梯依次連接形成階梯形，第二安裝部設置于第二階梯。

進一步地，上述第一階梯、第二階梯及第三階梯距安裝面的距離依次遞增，且第三階梯最靠近第一安裝空間。

進一步地，上述型材本體還開設有消音去重孔，消音去重孔包括第一通孔、第二通孔及第三通孔，第一通孔通過第二通孔與第三通孔連通。第一通孔與第二通孔形成“l”形，且第一通孔的截面寬度小于第二通孔的截面寬度。第三通孔的截面為圓弧形。

相比現有技術，本發明提供的直線模組拼接工藝及長行程直線模組的有益效果是：

直線電機、磁鋼、光柵尺、直線導軌及反饋編碼器均安裝于型材底座上，結構更加緊湊和簡單。在同一基面上，將型材底座的安裝基面、磁鋼、光柵尺及直線導軌調節水平，從而保證了長行程直線模組的精度。多個直線模組可在保證精度的前提下，拼接成行程更長的長行程直線模組。本發明提供的直線模組拼接工藝及長行程直線模組結構簡單、使用方便。同時，其能滿足長行程直線模組的精度要求，并且可以在滿足精度的前提下進行拼接，進而進一步增加其長度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明的第一實施例提供的長行程直線模組的剖視結構示意圖；

圖2為本發明的第一實施例提供的長行程直線模組的結構示意圖；

圖3為本發明的第一實施例提供的型材底座的橫截面的結構示意圖；

圖4為本發明的第一實施例提供的第一安裝空間的結構示意圖；

圖5為本發明的第一實施例提供的第二安裝空間的結構示意圖；

圖6為本發明的第一實施例提供的消音去重孔的結構示意圖；

圖7為本發明的第二實施例提供的直線模組生產工藝的工作流程示意圖。

圖標：10-長行程直線模組；20-直線模組；100-型材底座；101-機架安裝面；110-第一安裝空間；111-第一安裝部；112-第二安裝部；113-第一底壁；114-第二底壁；115-第三底壁；120-第二安裝空間；121-第一階梯；122-第二階梯；123-第三階梯；124-第三安裝部；130-第四安裝部；140-防塵部；150-消音去重孔；151-第一通孔；152-第二通孔；153-第三通孔；210-直線電機；211-線圈；212-滑動板；220-磁鋼；230-光柵尺；240-直線導軌；250-反饋編碼器；260-防撞板；270-蓋板；s100-直線模組拼接工藝；s101-基準面對準步驟；s102-零部件對齊步驟；s103-光柵尺直線度檢測步驟；s104-精度判斷步驟。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，或者是本領域技術人員慣常理解的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，“設置”、“連接”等術語應做廣義理解，例如，“連接”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

第一實施例

請參閱圖1，本實施例提供了一種長行程直線模組10，其結構簡單、使用方便。同時，其能滿足長行程直線模組10的精度要求，并且可以在滿足精度的前提下進行拼接，進而進一步增加其長度。

本實施例提供的長行程直線模組10包括多個直線模組20，任意相鄰的兩個直線模組20對應連接。

需要說明的是，本實施例對直線模組20的數量不做限定。也就是說，直線模組20既可以是兩個，也可以是三個、四個等。

請結合參閱圖1和圖2，本實施例提供的直線模組20包括直線電機210、磁鋼220、光柵尺230、直線導軌240、反饋編碼器250、防撞板260、蓋板270及型材底座100。

磁鋼220固定地安裝于型材底座100，且磁鋼220的延伸方向與型材底座100的延伸方向一致。直線導軌240位于磁鋼220的兩側，直線導軌240固定地安裝于型材底座100上，且直線導軌240的延伸方向與型材底座100的延伸方向一致。直線電機210安裝于直線導軌240上，并可相對直線導軌240沿直線導軌240的延伸方向滑動。光柵尺230位于直線導軌240與磁鋼220之間，光柵尺230固定地安裝于型材底座100上，且光柵尺230的延伸方向與型材底座100的延伸方向一致。反饋編碼器250安裝于型材底座100的一端。防撞板260與型材底座100的端面固定連接；蓋板270位于直線電機210之上，蓋板270與防撞板260固定連接，且蓋板270的延伸方向與型材底座100的延伸方向一致。

需要說明的是，磁鋼220安裝于型材底座100的方式、光柵尺230安裝于型材底座100的方式、直線導軌240安裝于型材底座100的方式等均為螺栓連接。當然，并不僅限于此，在本發明的其他實施例中，上述零部件固定地安裝于型材底座100也可以采用其他的方式，比如卡接等。

本實施例提供的直線電機210包括相互固定連接的線圈211和滑動板212。線圈211位于磁鋼220的上方，且線圈211可相對磁鋼220滑動。滑動板212安裝于直線導軌240上，并可相對直線導軌240滑動。

可以理解，本實施例提供的直線電機210在工作時，線圈211和滑動板212沿著直線導軌240做直線運動。同時，在直線電機210運動過程中，線圈211產生的磁場和磁鋼220產生的磁場驅動直線電機210運動。

在本實施例中，防撞板260靠近直線電機210的一側還設置有彈性緩沖件，彈性緩沖件可抵持于防撞板260與直線電機210之間。

在本實施例中，彈性緩沖件為優力膠。當然，并不僅限于此，在本發明的其他實施例中，彈性緩沖件也可以為其他的結構，比如橡膠等。

請參閱圖3，本實施例提供的型材底座100設置有機架安裝面101。可以理解，機架安裝面101用于與安裝直線模組20的機架連接。

型材底座100與機架安裝面101對應的側面下凹形成第一安裝空間110和兩個第二安裝空間120，兩個第二安裝空間120位于第一安裝空間110的兩側。

需要說明的是，第一安裝空間110用于安裝磁鋼220和光柵尺230，而第二安裝空間120用于安裝直線導軌240。而至于磁鋼220、光柵尺230即直線導軌240的安裝方式，既可以是通過螺栓連接，也可以是通過粘接，還可以是其他的固定連接方式。

本實施例提供的第一安裝空間110的底壁設置有第一安裝部111，第一安裝空間110的內側壁設置有第二安裝部112。第二安裝空間120的底壁設置有第三安裝部124。第一安裝部111用于與磁鋼220固定連接，第二安裝部112用于與光柵尺230固定連接，第三安裝部124用于與直線導軌240固定連接。

可以理解的是，第二安裝部112位于第二安裝部112的側壁上，并且，第二安裝部112的數量為兩個。也就是說，這兩個第二安裝部112均可以用來安裝光柵尺230。應當理解，光柵尺230可以選擇這兩個第二安裝部112中的任意一個進行安裝。同時，在本發明的某些實施例中，兩個第二安裝部112均可以同時安裝光柵尺230，此時，光柵尺230的數量也應當為兩個。

需要說明的是，兩個第二安裝空間120、兩個第二安裝部112關于型材底座100的中心線對稱。

可以理解的是，第三安裝部124的數量也為兩個。對于直線模組20來說，其直線導軌240為兩個可以使直線模組20運行更加穩定。

同時需要說明的是，在本實施例中，第一安裝部111、第二安裝部112及第三安裝部124均分別設置有螺紋孔，以便分別與磁鋼220、光柵尺230及直線導軌240固定連接。

請參閱圖4，在本實施例中，第一安裝空間110的底壁設置有第一底壁113、第二底壁114及第三底壁115，第一底壁113、第二底壁114及第三底壁115距安裝面的距離依次遞增。

可以理解，第一底壁113位于第一安裝空間110的中心，第二底壁114和第三底壁115的數量均為兩個，且關于型材底座100的中心線對稱。

在本實施例中，第一安裝部111設置于第二底壁114。也就是說，磁鋼220安裝在兩個第二底壁114上。

請參閱圖5，第二安裝空間120的底壁包括第一階梯121、第二階梯122及第三階梯123，第一階梯121、第二階梯122及第三階梯123依次連接形成階梯形，第二安裝部112設置于第二階梯122。也就是說，直線導軌240安裝于第二階梯122的第二安裝部112上。

可以理解，由于第二安裝空間120的數量為兩個，因此，第一階梯121、第二階梯122及第三階梯123的數量也為兩個。優選地，兩個第一階梯121、第二階梯122及第三階梯123關于型材底座100的中心線對稱。

可以理解，第二安裝空間120的底壁呈階梯狀設置可以使本實施例提供的型材底座100的重量更輕，從而提升型材底座100的便攜性和輕便感。

在本實施例中，第一階梯121、第二階梯122及第三階梯123距安裝面的距離依次遞增，且第三階梯123最靠近第一安裝空間110。也就是說，用于安裝直線導軌240的第二階梯122的高度是介于第一階梯121和第三階梯123之間的。當然，并不僅限于此，在本發明的其他實施例中，第一階梯121、第二階梯122及第三階梯123距安裝面的距離也可以為其他的關系，比如第一階梯121、第二階梯122及第三階梯123距安裝面的距離依次遞減等。

請繼續參閱圖3，在本實施例中，型材本體還設置有用于安裝傳感器的第四安裝部130，第四安裝部130的截面形狀為“t”形。

可以理解的是，傳感器可以通過螺栓安裝于第四安裝部130，也可以通過粘接的方式安裝于第四安裝部130，本實施例不對傳感器的具體安裝方式做限定。

同時，在本實施例中，型材本體在第二安裝空間120遠離第一安裝空間110的一側設置有防塵部140。防塵部140可以防止灰塵等雜志進入直線導軌240，從而保障直線模組20的正常運行。

可以理解，防塵部140的延伸方向與直線模組20安裝型材的延伸方向一致。同時，防塵部140的數量為兩個，且關于型材底座100的中心線對稱。

在本實施例中，防塵部140的截面為條形的凸起。同時，防塵部140遠離第二安裝空間120的側壁上設置有用于與外部結構連接的卡槽(圖未標)，卡槽的設置可以增加本實施例提供的直線模組20安裝型材的實用性。當然，并不僅限于此，在本發明的其他實施例中，防塵部140上也可以不設置卡槽等。

請結合參閱圖3和圖6，在本實施例中，型材本體還開設有消音去重孔150，消音減重孔位于第二安裝空間120的下面。可以理解，在本實施例中，消音減重孔的數量也為兩個。

可以理解，本實施例提供的消音去重孔150的作用主要在于兩方面，一方面是消音去重孔150可以減輕本實施例提供的直線模組20安裝型材的重量，帶來更佳的輕便性；另一方面，消音去重孔150也可以較小直線模組20運行過程中的噪音傳播，進而帶來更佳友善和安靜用戶體驗。

本實施例提供的消音去重孔150包括第一通孔151、第二通孔152及第三通孔153，第一通孔151通過第二通孔152與第三通孔153連通。

在本實施例中，第一通孔151與第二通孔152形成“l”形，且第一通孔151的截面寬度小于第二通孔152的截面寬度。當然，并不僅限于此，在本發明的其他實施例中，第一通孔151和第二通孔152也可以形成其他的形狀，比如“t”字形等。同時，在本發明的其他實施例中，當第一通孔151與第二通孔152形成“l”形時，第一通孔151的截面寬度也可以大于或等于第二通孔152的截面寬度。

在本實施例中，第三通孔153的截面為圓弧形。當然，并不僅限于此，在本發明的其他實施例中，第三通孔153的截面也可以為其他的形狀，比如方形等。

需要說明的是，本實施例提供的直線模組20安裝型材為鋁制材料。鋁制材料具有輕質的特性，可以提升直線模組20安裝型材的便攜性及輕便感。

本實施例采用型材底座100，一方面可以使直線模組20的長度更長，在保證了精度的前提下，提升了直線模組20的性能；另一方面，型材底座100也可以使直線模組20的各零部件安裝更加緊湊，結構更加簡單。同時，采用型材底座100也可以使多個直線模組20通過拼接而組成行程更長的長行程直線模組10。

可以理解，多個直線模組20相對連接既可以是通過外部連接件相對應地連接，也可以是通過磁鋼220或直線導軌240等零部件將多個直線模組20連接在一起。當多個直線模組20通過磁鋼220或直線導軌240相對應地拼接在一起時，磁鋼220或直線導軌240是跨越相鄰兩個直線模組20的。也就是說磁鋼220或直線模組20的一端與前一個直線模組20固定連接，其另一端與后一個直線模組20固定連接。

可以理解，通過將多個直線模組20進行拼接，可以使單個直線模組20的長度變短，即型材底座100可以做得較短，進而便于型材底座100的生產和運輸。

本實施例提供的長行程直線模組10的有益效果：直線電機210、磁鋼220、光柵尺230、直線導軌240及反饋編碼器250均安裝于型材底座100上，結構更加緊湊和簡單。在同一基面上，將型材底座100的安裝基面、磁鋼220、光柵尺230及直線導軌240調節水平，從而保證了長行程直線模組10的精度。本實施例提供的長行程直線模組10結構簡單、使用方便。同時，其能滿足長行程直線模組10的精度要求，并且可以在滿足精度的前提下進行拼接，進而進一步增加其長度。

第二實施例

請參閱圖7，本實施例提供了一種直線模組拼接工藝s100，主要用于生產第一實施例提供的長行程直線模組10。本實施例提供的直線模組拼接工藝s100方法簡單、制備方便。同時，其能在滿足精度要求的前提下，使直線模組20的行程更長。

本實施例提供的直線模組拼接工藝s100包括基準面對準步驟s101、零部件對齊步驟s102、光柵尺直線度檢測步驟s103及精度判斷步驟s104。

基準面對準步驟s101：

將待拼接的直線模組20以型材底座100的機架安裝面101為基準面，以使待拼接的直線模組20保持相同的平面度。

優選地，將待拼接的直線模組20的機架安裝面101放置于同一塊00級以上大理石平面上。通過00級大理石平面保證各直線模組20的水平度。

優選地，在調整好待拼接的直線模組20的平面度以后，進一步調節其直線度。具體而言，通過將待拼接的型材底座100的軸線對齊的方式來調節直線模組20的直線度。

零部件對齊步驟s102：

將多個直線模組20的磁鋼220和直線導軌240分別對齊，并將多個直線模組20中相對應的磁鋼220或直線導軌240對應連接。優選地，首先將直線導軌240對齊，然后在此基礎上，將磁鋼220對齊。

在將磁鋼220與型材底座100固定步驟后通過千分表將相鄰兩個直線導軌240對齊。

在本實施例中，在直線導軌240位置對齊后，將磁鋼220與型材底座100固定連接。具體來說，前一個直線模組20上預留有用于安裝下一個直線導軌240和磁鋼220的安裝位置。通過千分表使直線導軌240在保持直線度的前提下，安裝于前一個型材底座100上。直線導軌240安裝完畢后，再進行磁鋼220和光柵尺230的安裝。

光柵尺直線度檢測步驟s103：

檢測任意相鄰兩個光柵尺230的直線度。在本實施例中，是通過架千分表的方式進行檢測光柵尺230的直線度。

可以理解，本實施例通過檢測光柵尺230的直線度來間接地檢測直線導軌240的直線度。

精度判斷步驟s104：

判斷直線度是否符合預設的光柵安裝精度，若不符合，則重復零部件對齊步驟s102，直到直線度符合光柵安裝精度。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。