一種直線導軌的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械領域，具體涉及一種直線導軌。
【背景技術】
[0002]直線導軌(linear slider)，又稱線軌、滑軌、線性導軌、線性滑軌，用于直線往復運動場合，且可以承擔一定的扭矩，可在高負載的情況下實現高精度的直線運動。在大陸稱直線導軌，臺灣一般稱線性導軌，線性滑軌。直線導軌大致可分為三種:滾輪直線導軌、圓柱直線導軌和滾珠直線導軌。是用來支撐和引導運動部件，按給定的方向做往復直線運動，而按照按摩擦性質而定，直線運動導軌可以分為滑動摩擦導軌、滾動摩擦導軌、彈性摩擦導軌、流體摩擦導軌等種類。
[0003]直線導軌的技術應用特別廣泛，半導體機械、機械手臂、X-Y平臺、醫療設備、搬運輸送機械、建筑設備、CNC加工機、射出成型機、放電加工機、精密量測儀器、辦公室自動化設備、印刷電路板IC組裝設備、射出成型機、放電加工機、大型龍門機及可單軸承受力矩的設備重型搬運設備等等。
[0004]國際上，直線導軌的科研創造一直都保持著不斷的發展[1~9]，特別是近些年對于更多精密應用領域的突破和創新。相關國內報道[10]即便有，但是由于種種原因，并未得到重視和精細化的研究和發展。直到近年來，隨著更多技術的突破[11~13]，直線導軌的應用越來越受重視，特別是在作為精密工件的情況，而與本實用新型最為接近的現有技術[14]，該結構設計仍然存在高成本，偏差較大的缺陷，同時更不能適用于本實用新型所提出的特別適用的技術領域。例如在進行醫學穿刺手術上的應用上，精確的程度要求相當之高，一方面穿刺針不能要求過長，另一方面，由于導軌存在的長度影響，要求直線導軌滑座滑動的每一段距離，滑座受重力影響下，產生的重力方向上的高度距離偏差具有嚴格要求，否則，影響了穿刺的精確程度。
[0005]各文獻具體引據依次如下:
[0006][I]:美國專利公開號US7866887B2
[0007][2]:美國專利公開號US7752978B2
[0008][3]:美國專利公開號US7101083B2
[0009][4]:美國專利公開號 US20090290818A1
[0010][5]:日本專利公開號 JP2009174662A
[0011][6]:韓國專利公開號 KR20070074612A
[0012][7]:俄羅斯專利公開號RU2363557C2
[0013][8]:臺灣專利公開號 TW2010000778A
[0014][9]:德國專利公開號DE4343672A1
[0015][10]:沈捷.SCHNEEBERGER MONORAIL BM型滾珠直線導軌[J].世界制造技術與裝備市場，2003, (2):114.
[0016][11]:張忠林，陳以，俞益.穿刺手術機器人遙操作系統的控制策略研究[J].微型機與應用，2014，(12).DO1: 10.3969/j.1ssn.1674-7720.2014.12.027.
[0017][12]:樸明波，付宜利，王樹國.外科輔助手術機器人的發展及關鍵技術分析[J].機械設計與制造，2008，(7):174-176.DO1:10.3969/j.1ssn.1001-3997.2008.07.070.
[0018][13]:侯小麗，馬明所.醫療機器人的研究與進展[J].中國醫療器械信息，2013， (I):48-50.
[0019][14]:美國專利公開號 US8638026B2【實用新型內容】
[0020]本實用新型是針對上述現有技術存在的問題做出的改進，即本實用新型要解決的技術問題是提供一種直線導軌，這種直線導軌結構精密精巧，成本相對較低，具體在應用于要求導軌的空間占有具有限定的情況下，特別是，如醫學穿刺手術上的時候，一方面需要導軌不能太接近接受穿刺的對象，另一方面，滑座受重力影響下，產生的重力方向上的高度距離偏存在于直線導軌的滑座必須存在的每一個移動距離范圍內，進而滑座上平面上固定的穿刺針在水平面上造成傾角，影響了穿刺的精確程度。
[0021]有鑒于此，本實用新型需要提出一種直線導軌能夠解決上述問題。
[0022]為了解決上述問題，本實用新型所提出的一種直線導軌，包括滑座、導軌、滾動結構和限位結構。
[0023]具體而言，所述滑座為截面呈U形具有厚度的矩形金屬片，在該滑座的兩個內側表面，沿著所述直線導軌移動的方向上，對稱地設置有凹槽，所述滑座的上表面上設置有外接口，用以連接所要連接的外部工件，這樣的外接口的設置是可根據實際需要進行匹配合理設置的；
[0024]作為本實用新型上述直線導軌的一種優選方案:所述滑座上設置的所述凹槽呈V形。
[0025]所述導軌為矩形條狀，兩側沿著所述直線導軌移動的方向上對稱地設置有凹槽，并與所述滑座上設置的凹槽規格一致；
[0026]所述滾動結構由一對滾珠支承和U型卡簧組成，所述滾珠支承呈排狀，長度短于所述導軌的長度，所述滾珠支承的滾珠沿著所述直線導軌移動的方向上均勻等距地設置，在同一個所述的滾珠支承上的相鄰兩個滾珠之間間隔有距離，所述滾珠支承上具有與所述U型卡簧相匹配的卡槽，一對所述滾珠支承設置的所述卡槽位置相同、規格一致，一對所述的滾珠支承安裝后結構上情形是，所述滾珠支承介于所述滑座內側和所述導軌外側之間，所述滑座的凹槽和所述導軌的凹槽水平高度一致，所述滾珠支承上的滾珠在所述滑座的凹槽和所述導軌的凹槽上能夠自由移動；
[0027]所述限位結構由一對限位片和一對阻攔片組成，
[0028]所述限位片呈U形，所述限位片的兩個肩部的連接部位中間有一個凸出，為與該凸出相匹配，在所述滑座的兩端分別設置有相應的連接口，所述限位片的兩側具有與所述滑座上設置的凹槽對應的楞，所述限位片的整體能夠緊密內嵌在所述滑座的兩端，
[0029]而作為精密細微的工件，在移動距離上的長度彌足珍貴，為了擴大所述直線導軌的有效移動距離，作為本實用新型上述直線導軌的一種優選方案:在所述限位片設置為沿著所述直線導軌的移動方向上的截面為L形。
[0030]所述阻攔片為具有厚度矩形塊，所述阻攔片的中心具有螺孔，與之相匹配的，在所述導軌的兩端設置有相同規格的螺孔并用螺釘實現緊固，在豎直方向上的截面所述阻攔片的上端兩側對稱設置有耳部，具有該耳部后的寬度大于所述限位片兩個肩部間距，由于所述阻攔片被緊固在所述導軌的兩側，運動相對的考慮下，則在所述直線導軌移動過程中對所述的滑座進行限定限位。
[0031]由于該直線導軌屬于精密制造，對于尺寸規格本身而言，空間結構的有效利用具有特別考慮的要求，但是安裝至少兩個螺釘實現緊固，一方面難以在有限的平面上獲取相應螺孔數量的有效位置，另一方面所述導軌的結構制造在現有的機械制造技術上也很難實現。
[0032]因而，在所述阻攔片和所述導軌采用螺釘實現緊固的情況下，尤其是要考慮在安裝的過程中，要保持截面對稱，位置合適，并且在擰緊螺釘的過程中，所述阻攔片不能發生因為擰動而產生的自身的位置變化，而這樣的偏差即使在肉眼的觀察下顯得微弱，但對于產品的要求，增大了誤差范圍，極易造成產品的不良率上升。
[0033]進而，作為本實用新型上述直線導軌的一種優選方案:所述阻攔片在沿著所述直線導軌移動的方向上的截面設置為L形，安裝的時候，緊貼著所述導軌的兩端的上頂角安裝，更進一步的，與呈L形的所述阻攔片結構相適應的，所述導軌的兩端具有直角切合部，實現所述阻攔片和所述導軌更高程度緊固效果和整體的空間利用，結構更加精巧。
[0034]滾珠支承一般在設計上，相鄰的滾珠之間都會保留必要的間距，否則滾珠支承上的滾珠將會出現卡死，因而，作為本實用新型上述直線導軌的一種優選方案:所述滾珠支承上相鄰滾珠之間的距離等于滾珠的直徑，滾珠數量在設定時可以根據所述滾珠支承的長度相匹配地取得。
[0035]進一步的，為了保持一對所述的滾珠支承在所述直線導軌移動時，能夠保持對稱位置而不產生在移動方向上的錯位，所述U型卡簧設定至少為2個，與此相適應的，所述一對滾珠支承上設置的所述卡槽設置相應數量。因而，考慮成本的情況下，作為本實用新型上述直線導軌的一種優選方案:所述U型卡簧的數量為2個，所述一對滾珠支承上設置的所述卡槽設置相應數量為2個。
[0036]進一步的，本實用新型所公開的一種直線導軌，其中所述滑座、所述導軌由金屬制成，優選的，采用不銹鋼金屬制成。
[0037]進一步的，本實用新型所公開的一種直線導軌，其中所述限位片、所述阻攔片、所述滾珠支承由塑料制成，這里另外說明的是所述滾珠支承內的滾珠是顯而易見的金屬制成，對于本領域技術人員都能理解和清楚的。
[0038]采用了上述結構的直線導軌，其具有實質的特點和顯著的進步:整體結構設計精巧，作為精密工件空間上的利用效果優越，水平滑動時，在重力方向上的滑座的偏差極低，遠遠低于國際上其他發達國家研制的直線導軌。特別是具體在應用于要求導軌的空間占有具有限定的情況下，特別是，如醫學穿刺手術上的時候，一方面需要導軌不能太接近接受穿刺的對象，另一方面，滑座受重力影響下，產生的重力方向上的高度距離偏存在于直線導軌的滑座必須存在的每一個移動距離范圍內，進而滑座上平面上固定的穿刺針在水平面上造成傾角，影響了穿刺的精確程度，本實用新型所提出的直線導軌能夠極其高水平的輕松解決上述問題。更為跨領域多技術應用結合的現代科技發展提供的優秀的解決方案，另外就生產制造成本比較而言，相對發達國家的其他結構的直線導軌成本較低。
【附圖說明】
[0039]圖1示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的整體立體結構示意圖。
[0040]圖2示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的整體拆解的側面剖視圖。
[0041]圖3示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的滑座的橫斷截面結構示意圖。
[0042]圖4示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的滑座的俯視結構示意圖。
[0043]圖5示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的導軌的橫斷截面結構示意圖。
[0044]圖6示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的滾動結構的拆解結構示意圖。
[0045]圖7示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的滾珠支承的俯視結構示意圖。
[0046]圖8示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的滾珠支承的側面剖視結構示意圖。
[0047]圖9示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的整體的橫斷截面的結構示意圖。
[0048]圖10示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的限位片的立體結構示意圖。
[0049]圖11示出了本實用新型一個實施例的直線導軌的限位片的橫斷截面的結構示