基于挠曲件的预加载机构制造技术

一种预加载机构，包括：第一部分，具有凸起；以及第二部分，具有与所述凸起相匹配的凹槽；其中，所述凹槽包括通过挠曲件而可弹性变形地地移动的夹条；其中，所述凹槽的尺寸基于所述夹条的挠曲而变化；当所述夹条处于空置状态时，所述凹槽的尺寸小于所述凸起的对应尺寸；当所述夹条处于挠曲状态时，所述凹槽的尺寸大于所述凸起的对应尺寸；以及当所述凸起插入到所述凹槽中时，所述夹条处于干涉状态，从而提供用于消除所述凸起的表面与所述凹槽的对应表面之间的间隙的预紧力，其中，在所述干涉状态下，所述夹条的挠度介于在所述空置状态的挠度和在所述挠曲状态的挠度之间。的挠度和在所述挠曲状态的挠度之间。的挠度和在所述挠曲状态的挠度之间。

【技术实现步骤摘要】
基于挠曲件的预加载机构
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年5月6日提交的美国临时专利申请No.63/185，154的优先权。美国临时专利申请63/185，154的公开内容在此通过引用并入。


[0003]本专利技术总体上涉及位置控制机构，更具体地，涉及用于沿线性路径控制位置的基于挠曲件的预加载机构。

技术介绍

[0004]以前有两种标准方法将预载施加到平移系统，即固体预载和弹簧预载。如图1所示，通过增加装配在平移表面之间的可调节垫片来实现固体预载，该可调节垫片被称为夹条。一旦间隙被设定，夹条螺钉就将夹条锁定在适当位置，从而施加预紧力。通常通过控制施加到夹条螺钉的扭矩来控制固体预载。
[0005]弹簧预载通过使用压缩弹簧以迫使夹条收缩而施加预载来产生。控制弹簧预载通过选择弹簧和设定压缩长度来完成。压缩弹簧通常与固定螺钉组装在一起，因此控制压缩长度是通过固定螺钉扭矩或螺纹啮合进行的调节。
[0006]然而，有出版物讨论了先前解决方案的局限性并建议需要改进。例如，在线性平移设计的
中，应注意的是，虽然通过燕尾形滑块无法进行预加载，但可经由夹条来调节轨道表面之间的间隙，该夹条是沿鞍座的长度延伸的磨削钢制垫片。在预载技术中，应注意的是，弹簧预载也更能容忍部件的轻微偏差或热膨胀和收缩。固体预载的优点是系统刚度高，并且机械预载系统的设计简单。还要注意的是，预载偏差较小，因此预载可能由于制造误差或磨损而损失，如图3所示。
[0007]图4A是具有用于施加预载的调节螺钉的平移系统。具体的预载取决于操作条件。通常，间隙C的合适范围在2％到20％之间。扭矩可用于拧紧调节螺钉。在使用螺钉扭矩和特定紧固顺序施加预载的技术中，应注意，通过使用调节螺钉施加预载应使用如图4B所示的特定顺序从轨道中心向外进行。然而，这些预载解决方案的问题和局限性在于，当滑架沿轨道移动时，第二支承轨道的螺栓被拧紧。这被称为拉上第二导轨。必须格外小心和谨慎，以免在运动平面内过度限制轨道和滑架的系统。
[0008]因此，长期以来需要一种解决方案来消除从平移组件中去除游隙、配合间隙的预载调节，而不会存在现有技术的上述问题和限制。

技术实现思路

[0009]促使本专利技术的各种实施例的发展的问题是消除从平移组件去除游隙、配合间隙的预载调节。所有相关技术都使用调节机构来设置间隙值以消除平移表面之间的游隙。使本专利技术的实施例不同的方面是通过挠曲机构施加预定的预载值，该挠曲机构针对不需要调节的产品性能而优化。本专利技术的独特优点在于，它通过去除部件和微调而简化了平移机构。
[0010]本专利技术的一个实施例提供了一种预加载机构，该预加载机构包括：第一部分，具有凸起；以及第二部分，具有与所述凸起相匹配的凹槽；其中，所述凹槽包括通过挠曲件而可弹性变形地移动的夹条；其中，所述凹槽的尺寸基于所述夹条的挠曲而变化；当所述夹条处于空置状态时，所述凹槽的尺寸小于所述凸起的对应尺寸；当所述夹条处于挠曲状态时，所述凹槽的尺寸大于所述凸起的对应尺寸；以及当所述凸起插入到所述凹槽中时，所述夹条处于干涉状态，从而提供用于消除所述凸起的表面与所述凹槽的对应表面之间的间隙的预紧力，其中，在所述干涉状态下，所述夹条的挠度介于在所述空置状态的挠度和在所述挠曲状态的挠度之间。
附图说明
[0011]图1示出了装配在平移表面之间的可调节垫片。
[0012]图2示出了通过使用压缩弹簧施加预载来迫使夹条收缩而产生弹簧预载。
[0013]图3示出了预载可能由于制造误差或磨损而损失。
[0014]图4A示出了具有调节螺钉的平移系统，且图4B示出了使用螺钉扭矩和特定紧固顺序来施加预载的技术。
[0015]图5A示出了根据本专利技术实施例的基于挠曲件的预加载机构，且图5B是夹条和挠曲件的放大视图。
[0016]图6A示出了处于空置状态的夹条，且图6B示出了根据实施例的处于挠曲状态的夹条。
具体实施方式
[0017]根据本专利技术原理的说明性实施例的描述旨在结合附图来阅读，这些附图被认为是整个书面描述的一部分。在本文所公开的本专利技术的实施例的描述中，任何对方向或取向的引用仅仅是为了便于描述，而不是以任何方式限制本专利技术的范围。诸如“下”，“上”，“水平”，“垂直”，“上方”，“下方”，“向上”，“向下”，“顶部”和“底部”等相对术语及其派生词(例如，“水平地”，“向下地”，“向上地”等)应被解释为指如随后描述的或如讨论中的附图中所示的取向。这些相对术语仅仅是为了描述的方便，并且除非明确地这样指出，不要求在特定的方向上构造或操作该装置。例如“附着的”、“附着的”、“连接的”、“耦合的”、“相互连接的”的术语和类似术语是指其中结构直接地或间接地通过中间结构彼此固定或附接的关系，以及可移动或刚性附接或关系，除非另有明确说明。此外，本专利技术的特征和益处通过参考示例性实施例来说明。因此，本专利技术显然不应限于示出可单独存在或以特征的其它组合存在的特征的一些可能的非限制性组合的示例性实施例；本专利技术的范围由所附权利要求限定。
[0018]本公开描述了如当前预期的实践本专利技术的一种或多种最佳模式。本说明书并非旨在以限制的意义来理解，而是提供仅出于说明性目的而呈现的本专利技术的实例，其通过参考附图来告知所属领域的普通技术人员本专利技术的优点和构造。在附图的各个视图中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。
[0019]线性平移台是用于将物体限制到单个运动轴的精确运动系统。线性平移台包括相对于基座移动的平台。平台和基座之间的运动被精确地限制在一个维度上。通常，平台或基座中的任一个具有凸起，而平台或基座中的另一个具有匹配的凹槽，使得平台的相对运动
可在配合在凹槽中的凸起的引导下相对于基座滑动。为了对工作台的位置进行精确控制，在平台和基座之间施加重新加载，使得凸起的一侧被推靠在凹槽的相应侧上，从而消除这些表面之间的不需要的间隙。如上所述，用于施加预载的现有技术具有许多限制。
[0020]根据一个实施例的基于挠曲件的预加载机构通过消除对预载调节的需要而克服了先前解决方案的限制。在下面的讨论中，燕尾设计用作说明本专利技术的各个方面的非限制性示例。在燕尾设计中，凸起类似于燕子的尾部，并且凹槽具有匹配的形状。可以理解的是，本专利技术的原理也适用于其它设计，例如T形槽设计等。
[0021]在一个实施例中，燕尾设计中的凸起具有倒梯形形状，而凹槽具有相应的梯形形状。图5A示出了具有第一部件110的预载机构100，第一部件110具有与第二部件120配合的凸起，第二部件120具有与凸起的轮廓匹配的凹槽。在图5B所示的详细剖视图中，夹条122具有经由挠曲件124可弹性变形地连接到部件120的三角形横截面。如图所示，夹条的表面与凸起的相应面匹配。为了避免两个表面之间的过多摩擦，夹条具有与凸起接触的凸块。
[0022]如图5B所示，该机构在制造时有意在两个部件(110和120)之间进行过盈配合。图6A示出了处于空置状态的夹条，图6B示出了处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预加载机构，其特征在于，包括：第一部分，具有凸起；以及第二部分，具有与所述凸起相匹配的凹槽；其中，所述凹槽包括通过挠曲件而可弹性变形地移动的夹条；其中，所述凹槽的尺寸基于所述夹条的挠曲而变化；当所述夹条处于空置状态时，所述凹槽的尺寸小于所述凸起的对应尺寸；当所述夹条处于挠曲状态时，所述凹槽的尺寸大于所述凸起的对应尺寸；以及当所述凸起插入到所述凹槽中时，所述夹条处于干涉状态，从而提供用于消除所述凸起的表面与所述凹槽的对应表面之间的间隙的预紧力，其中，在所述干涉状态下，所述夹条的挠度介于在所述空置状态的挠度和在所述挠曲状态的挠度之间。2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述干涉状态包括所述夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：统雷有限公司，
类型：发明
国别省市：