采用带驱动的轴向移位设备制造技术

技术编号:19314006 阅读:18 留言:0更新日期:2018-11-03 08:05
采用带驱动的轴向移位设备包括引导件、由引导件引导的长形滑动件和使滑动件移位的带驱动件;带驱动件包括与滑动件平行配置的开放带、用于开放带的驱动带轮和与开放带平行配置的张力杆;张力杆在位于保持开放带的各个端部的两个带保持件之间的中间位置处与长形滑动件连接。

【技术实现步骤摘要】
采用带驱动的轴向移位设备相关申请的引用本申请要求2017年4月24日提交的日本申请No.2017-085244的优先权,通过引用将其公开内容全部明确并入本文。
本专利技术涉及采用带驱动的轴向移位设备。
技术介绍
使用同步带的传统轴向移位设备的已知示例包括闭合带型和开放带型。这两种类型均是往复式移位设备,其设置有线性引导件、被沿着引导件引导的滑动件和使滑动件移位的驱动机构,并且这两种类型均包括使用同步带作为传递件的带驱动机构。前一种闭合带型轴向移位设备广泛地用于各种测量装置,然而由于使用闭合带作为传递件,所以驱动侧和从动侧配置有彼此分离的两个带轮,由此使设备结构复杂化。另一方面,如日本特开No.2016-90052号公报(图14)所示,后一种开放带型轴向移位设备具有沿线性引导件配置的同步带,带的两端部(开放端)固定于引导件的各端。此外,沿着引导件线性移动的滑动件包括与同步带的齿面接合的驱动带轮。驱动带轮配置在同步带和引导件之间,因此同步带的齿面与驱动带轮的外周面彼此接合。此外,为了增大同步带相对于驱动带轮的卷绕角度,滑动件设置有一对辅助带轮并限定同步带的移动方向。通过切换驱动带轮的转动方向,这两种轴向移位设备还能够选择使滑动件前进还是后退。专利技术人已经开发了日本特开No.2016-90052(图14)中的开放带型轴向移位设备,用于适用于坐标测量装置、图像测量装置和形状测量装置的轴向移位设备。图11示意性地示出了开放带型轴向移位设备用作使具有触针头的测量头沿上下方向移位的Z轴移位设备的构造。在本说明书中,将Z轴移位设备中的被沿上下方向引导的长形滑动件特别称作“主轴”,在图11中测量头设置于的主轴2的底端。在图11的示例中,测量装置的Y轴移位设备由设置于Y梁3的Y引导件3A(导轨和线性轴承组件)以及被Y引导件3A沿Y轴方向引导并支撑的Y滑动件4构成。Z轴移位设备1搭载于Y滑动件4。Z轴移位设备1包括:Z引导件5,其设置于Y滑动件4;主轴2,其被Z引导件5沿Z轴方向引导;和带驱动件6,其设置于Y滑动件4并使主轴2沿上下方向移位。主轴2在上下方向上的尺寸比包括在Z引导件5中的引导机构的上下方向上的尺寸长。带驱动件6包括:开放带7,其沿着主轴2的移位方向配置;驱动带轮8,其向开放带7传递驱动力;和辅助带轮8A,其增大开放带7相对于驱动带轮8的卷绕角度,开放带7的两端部分别由主轴2保持。另外,开放带7的两开放端部分别由分离地设置在主轴2的Z轴方向上的两个位置处的带保持件2A和2B保持。此外,开放带7挂在带驱动件6的驱动带轮8上。带保持件2A和2B之间的间隔至少大于主轴2的移位距离。在如此构成的Z轴移位设备1中,当开放带7通过驱动带轮8的转动驱动力而被沿上下方向送出时,主轴2会根据转动方向而上下移动。开放带类型使设备简化。开放带型Z轴方向移位设备的具体情况可以参照由本申请人在先申请的日本申请No.2016-222755的说明书中记载的Z轴方向移位设备的构造。然而,专利技术人不满意于仅将图11所述的构造应用于测量装置的轴向移位设备,因此进一步考虑改善测量装置的测量精度。首先,在图11的构造中,开放带7利用所施加的张力固定于主轴2,以防止跳齿。这称作初始张力。位于主轴2的两个带保持件2A和2B各自接收初始张力,然而主轴2的中间部分被Z引导件5的引导机构限制沿X轴方向移位。因此,当主轴2的上侧带保持件2A伸出到Z引导件5的引导机构上方时,主轴2会受到使上侧带保持件2A朝向X轴正向移位的弯曲力矩。同样地,当主轴2的下侧带保持件2B伸出到Z引导件5的引导机构下方时,主轴2会受到使下侧带保持件2B朝向X轴正向移位的弯曲力矩。当受到弯曲力矩时,主轴2会以向图11中的左侧鼓出的方式弯曲。以下,将该弯曲称作X轴正向上的弯曲。尽管Z轴移位设备1的Z引导件5沿上下方向引导主轴2,但是Z引导件5不一定必须支撑主轴2的自重(deadload)。主轴2的自重成为经由开放带7作用于带驱动件6的驱动带轮8的载荷。因此,驱动带轮8继续输出位于带轮8下方的带被拉的方向上的扭矩,并且增大下侧带保持件2B被拉的力。因此,抵消了主轴2的自重,并且维持了主轴2在Z轴方向上的位置。然而,由带保持件2B接收的力会增大,由此主轴2的弯曲变形量也会增大。用FZG表示带保持件2B为了保持主轴2的自重而受到的力。接下来,参照图12和图13,说明主轴2的升降。忽略主轴2的导轨和Z引导件5之间的摩擦阻力,当主轴2沿Z轴正向移位(上升)时,如图12所示,从驱动带轮输出的扭矩增大。然后,使主轴2沿Z轴正向加速的力(FZACC)和保持主轴2的自重的力(FZG)相加,并且力的总和(FZACC+FZG)会施加到下侧带保持件2B。因此,主轴2加速并获得上升速度,然而主轴2的弯曲变形量会因带保持件2B受到的力增大而进一步增大。另一方面,当主轴2沿Z轴负向移位(下降)时,如图13所示,从驱动带轮输出的扭矩减小。然后,使主轴2沿Z轴负向加速的力(FZACC)和保持主轴2的自重的力(FZG)之间的力的差(FZG-FZACC)施加到下侧带保持件2B。因此,主轴2加速并获得下降速度,然而因为带保持件2B接收到的力减小了,所以主轴2的弯曲变形量会减小该量。利用该构造,根据主轴2的移位方向的不同,位于主轴2的底端处的带保持件2B受到的力不同。带保持件2B始终位于比Z引导件5的引导机构低的位置,因此根据主轴2的移位方向不同,主轴2的带保持件2B受到的弯曲力矩的大小也不同。结果,即使主轴2在上下方向上的位置相同,当主轴2升降时,主轴2的弯曲变形量也存在差异,并且主轴2的底端在X轴方向上的位置可能也存在差异。为了进一步改善测量装置的测量精度,应该消除上述差异。当测量装置在使主轴2上升(图12)和使主轴2下降(图13)的同时用测量头的触针头测量工件时,测量头在X轴方向的位置存在差异,并且由于工件上的同一点的测量结果会产生差异,所以测量结果恶化。以上,参照图11至图13,说明了与使主轴升降的轴向移位设备的构造有关的事项。然而,只要沿倾斜方向或水平方向移位的轴向移位设备具有由引导件和长形滑动件共同构成的机构,在这些设备的构造中就会产生相同的课题。另外,当测量装置被配置所在的环境温度升高时,主轴和开放带会一起膨胀。尽管主轴通常由金属制成,但是开放带通常由广泛用于工业制品的包含玻璃纤维的橡胶制成。归因于该材料差异,开放带的膨胀量相对于主轴的膨胀量是小的。结果,如图14所绘,当环境温度升高时,主轴会因双金属效应而沿X轴正向弯曲。结果,测量装置的测量结果可能受到影响。
技术实现思路
因此,在采用带驱动的轴向移位设备中,当主轴相对于引导件沿一个方向或相反方向移位时,在主轴的端部沿与移位方向正交的方向的移位量方面可能会产生差异,本专利技术使该差异最小化。另外,在采用带驱动的轴向移位设备中,本专利技术被构造成因为在长形滑动件和开放带之间不产生上述双金属效应,所以即使在环境温度改变时,长形滑动件的端部的位置也不会沿与移位方向正交的方向移位。此外,通过将测量头设置于长形滑动件的末端,并且使用本专利技术作为测量装置的轴向移位设备,本专利技术改善了测量装置的测量精度。为了解决上述问题,根据本专利技术的轴向移位设备包括引导件、被引导件引导的长形滑动件和使长形本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种轴向移位设备,其包括:引导件,其具有引导组件;长形滑动件,其能够被所述引导件引导,所述长形滑动件在移位方向上比所述引导组件长;以及带驱动件,其使所述长形滑动件相对于所述引导件移位,所述带驱动件包括:开放带,其沿着所述长形滑动件的移位方向配置;驱动带轮,其向所述开放带传递驱动力;和张力杆,其沿着所述长形滑动件的移位方向配置,所述张力杆包括分别保持所述开放带的各个端的带保持件,所述张力杆在位于分别保持所述各个端的所述带保持件之间的中间位置处与所述长形滑动件连接。

【技术特征摘要】
2017.04.24 JP 2017-0852441.一种轴向移位设备,其包括:引导件,其具有引导组件;长形滑动件,其能够被所述引导件引导,所述长形滑动件在移位方向上比所述引导组件长;以及带驱动件,其使所述长形滑动件相对于所述引导件移位,所述带驱动件包括:开放带,其沿着所述长形滑动件的移位方向配置;驱动带轮,其向所述开放带传递驱动力;和张力杆,其沿着所述长形滑动件的移位方向配置,所述张力杆包括分别保持所述开放带的各个端的带保持件,所述张力杆在位于分别保持所述各个端的所述带保持件之间的中间位置处与所述长形滑动件连接。2.根据权利要求1所述的轴向移位设备,其特征在于,所述长形滑动件的移位方向为升降方向。3.根据权利要求1所述的轴向移位设备,其特征在于,在关于与所述移位方向正交的平面的截面中,所述张力杆具有足以防止所述张力杆响应于从所述开放带接收到的张力而翘曲变形的刚性。4.根据权利要求2所述的轴向移位设备,其特征在于,在关于与所述移位方向正交的平面的截面中,所述张力杆具有足以防止所述张力杆响应于从所述开放带接收到的张力而翘曲变形...

【专利技术属性】
技术研发人员:清谷进吾大坪圣一竹迫康次大根田隆男
申请(专利权)人:株式会社三丰
类型:发明
国别省市:日本,JP

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