TWI846441B - 滑軌保持器位移耐久測試系統 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種滑軌保持器位移耐久測試系統，其包括滑軌組件、線性驅動機構、偏移距離感測模組、耐久測試記錄模組及資訊處理模組。滑軌組件包含底座、可於底座嵌合位移的載台、保持器及滾動件，保持器介置於底座與載台之間，滾動件可滾動地套設於保持器的各孔洞內。偏移距離感測模組用以感測保持器的偏移狀態而產生偏移感測訊號。資訊處理模組用以將偏移感測訊號轉換處理為相應的偏移值，並對載台相對底座的往復移動次數進行累計運算，以將累計運算的次數值記錄於耐久測試記錄模組，再判斷偏移值是否達到預設偏移值，判斷結果為是，則讀取耐久測試資訊記錄模組最終所累計記錄的次數值，並輸出與次數值相應的耐久測試資訊，俾能藉由滑軌保持器之偏移監控的機能設置，以作為線性滑軌組件使用壽命的判斷依據，而可對現有的滑軌保持器產品做出耐久性的檢測評鑑，據以作為相關廠商採用的判斷依據。

Description

滑軌保持器位移耐久測試系統

本發明係有關一種滑軌保持器位移耐久測試系統，尤指一種可以藉由滑軌保持器偏移的監控機能設置以對滑軌的保持器做出使用壽命項目之耐久性測試的滑軌保持器位移耐久測試技術。

按，線性滑軌主要是藉由如鋼珠或滾柱等滾動件在滑塊與軌道之間的循環滾動，讓滑塊得以沿著滑軌進行高精度與高速度的直線往復運動。然而在高速的線性運動過程中，由於鋼珠或滾柱與滑軌之間的摩擦與碰撞，使得線性滑軌很容易產生振動，以致容易造成加工品質及使用壽命降低的情事產生，所以必須對線性滑軌做檢測以符合品質要求。再者，為避免二相鄰滾動件之間的互相碰撞所致的脫落情事產生，習知技術的做法是採用一種可讓二相鄰鋼珠或滾柱提供保持與間隔效果的保持器，其中一種常見的保持器，即是本發明採用的長片狀保持器，該保持器設有依據其長度方向排列的複數孔洞，複數滾動件分別可滾動地套設於複數孔洞內，使複數滾動件可滾動地介置於底座與載台之間，於是可透過保持器將二相鄰之滾動件予以分隔，以避免滾動件之間的互相碰撞，讓各滾動件之間可以保持一定間距，使載台可相對底座做出更為順暢與精確的線性往復運動。

依據所知，保持器技術的代表性專利如本國發明第I294497 號『線性滑軌保持器』以及本國發明第I371536號『滾珠保持鏈、滾珠保持鏈製作方法及線性運動機構』等專利所示，該等專利係由一扁平長條以及數個間隔塊組成，扁平長條具有軸向排列以供鋼珠嵌入的孔洞，二相鄰孔洞之間形成隔片分隔，間隔塊結合於隔片上，孔洞在扁平長條垂直方向及二間隔塊之間形成一孔洞面，而可透過保持器將二相鄰之滾動件予以分隔，以避免滾動件之間的互相碰撞，讓各滾動件之間可以保持一定間距，而讓載台可相對底座做出線性的往復運動。

雖然習知保持器與上述二專利皆具備避免滾動件之間的間隔作用及避免滾動件脫落的缺失產生，以及保持一定間距等功能；惟，保持器大多嵌置於底座之二側外壁與載台之二側內壁共同形成的嵌槽內，一旦線性滑軌運作一段時間後，保持器會往底座後端的方向逐漸線性偏移，當此線性偏移量達到預設偏移值時，即代表容置於保持器內的滾動件則會造成脫落情事產生，亦即，代表著線性滑軌的使用壽命宣告結束，因此，如何開發出一種可以檢測出線性滑軌保持器的使用壽命以對現有的保持器產品做出耐久性評鑑的線性滑軌保持器耐久檢測技術，確實已是相關產學業者所亟欲解決的技術課題。

鑑於目前先前技藝並無一種滑軌保持器位移耐久測試系統，以致於目前習用的滑軌保持器無法預先被檢測出瑕疵不良品，在安裝於加工機具之後，加工機具在工作過程中，一旦在一般認為仍在工作有效範圍或是不會發生而發生滑軌中的保持器位移脫出，導致加工機具必須停機，而製造商則是所出廠的整批滑軌都必須進行維條或是召回更換，所造成的損失相當龐大，而且基於相關產業的迫切需求之下，本發明人等乃經 不斷的努力研發之下，終於研發出一套有別於上述習知技術與前揭專利的本發明。

本發明第一目的，在於提供一種滑軌保持器位移耐久測試系統，主要是可以藉由滑軌保持器之偏移監控的機能設置，以作為線性滑軌組件使用壽命的判斷依據，而可對現有的滑軌保持器產品做出耐久性的檢測評鑑，以作為相關廠商採用的判斷依據。達成前述第一目的之技術手段，係包括滑軌組件、線性驅動機構、偏移距離感測模組、耐久測試記錄模組及資訊處理模組。滑軌組件包含底座、可於底座嵌合位移的載台、保持器及滾動件，保持器介置於底座與載台之間，滾動件可滾動地套設於保持器的各孔洞內。偏移距離感測模組用以感測保持器的偏移狀態而產生偏移感測訊號。資訊處理模組用以將偏移感測訊號轉換處理為相應的偏移值，並對載台相對底座的往復移動次數進行累計運算，以將累計運算的次數值記錄於耐久測試記錄模組，再判斷偏移值是否達到預設偏移值，判斷結果為是，則讀取耐久測試資訊記錄模組最終所累計記錄的該次數值，並輸出與次數值相應的耐久測試資訊。

本發明第二目的，在於提供一種可由選擇所需的負荷區域與負荷狀態來模擬線性滑軌的實際載重運行狀態，藉以提升耐久測試的精確性的滑軌保持器位移耐久測試系統。達成前述第二目的之技術手段，係滑軌組件、線性驅動機構、偏移距離感測模組、耐久測試記錄模組及資訊處理模組。滑軌組件包含底座、可於底座嵌合位移的載台、保持器及滾動件，保持器介置於底座與載台之間，滾動件可滾動地套設於保持器的各孔洞內。偏移距離感測模組用以感測保持器的偏移狀態而產生偏移感 測訊號。資訊處理模組用以將偏移感測訊號轉換處理為相應的偏移值，並對載台相對底座的往復移動次數進行累計運算，以將累計運算的次數值記錄於耐久測試記錄模組，再判斷偏移值是否達到預設偏移值，判斷結果為是，則讀取耐久測試資訊記錄模組最終所累計記錄的該次數值，並輸出與次數值相應的耐久測試資訊，其中，更包含一負荷施加單元，該載台頂部的一承載面劃分設有複數負荷區域，該負荷施加單元用以分別對該載台的該複數負荷區域逐次地施予負荷力，以模擬該載台相對底座往復移動時在每一該負荷區域負載施予該負荷力時的運行狀態，以求出該載台在施予該負荷力時的耐久測試資訊。

10:滑軌組件

11:底座

110:滑軌

12:載台

120:滑塊

13:保持器

130:孔洞

14:滾動件

15:第一槽道

16:第二槽道

17:弧形槽

18:第二弧形槽

20:線性驅動機構

30:偏移距離感測模組

31:雷射測距儀

32:反射片

33:位移次數感測模組

330:定位感測器

331:感應部件

40:耐久測試記錄模組

50:資訊處理模組

60:負荷施加單元

61:加壓輪

62:負荷位置調整機構

70:測試參數調變模組

A1~A5:負荷區域

D1~D5:基準耐久測試資訊

da:預設偏移值

O1~O5:中心點

圖1係本發明偏移值未達到預設偏移值的實施示意圖。

圖2係本發明偏移值已達到預設偏移值的實施示意圖。

圖3係本發明具體架構的俯視視角實施示意圖。

圖4係本發明另一種具體架構的實施示意圖。

圖5係本發明具體架構的後視視角實施示意圖。

圖6係本發明具體架構的功能方塊示意圖。

圖7係本發明於載台劃分負荷區域的實施示意圖。

圖8係本發明於各負荷區域所施加負荷強度的耐久測試基準參數資料對照示意圖。

為讓 貴審查委員能進一步瞭解本發明整體的技術特徵與 達成本發明目的之技術手段，玆以具體實施例並配合圖式加以詳細說明：

請配合參看圖1~3及圖5~6所示，為達成本發明第一目的之第一具體實施例，係包括一滑軌組件10、一線性驅動機構20、一偏移距離感測模組30、一耐久測試記錄模組40及一資訊處理模組50。該滑軌組件10包含一底座11、一可於底座11嵌合位移的載台12、二長片狀的保持器13及複數滾動件14，該二保持器13分別介置於底座11的二側外壁與載台12的二側內壁之間，該二保持器13設有依據其長度方向所排列的複數孔洞130，該複數滾動件14分別可滾動地套設於複數孔洞130內，使複數滾動件14可滾動地介置於底座11與載台12之間。該偏移距離感測模組30用以感測二保持器13的偏移狀態而產生偏移感測訊號。該資訊處理模組50用以將偏移感測訊號轉換處理為相應的偏移值，並對載台12相對底座11的往復移動次數進行累計運算，以將累計運算的次數值記錄於該耐久測試記錄模組40，再判斷偏移值是否達到一預設偏移值da，判斷結果為是(即宣告滑軌組件的使用壽命結束)，則讀取耐久測試資訊記錄模組最終所累計記錄的次數值，並輸出與次數值相應的耐久測試資訊(如耐久性不佳、耐久性普通、耐久性佳、耐久性最佳等)；反之，判斷結果為否，即代表滑軌組件的使用壽命尚未結束，故可繼續累計記錄的次數值。

請配合參看圖1~3及圖5所示為基於第一具體實施例的第一應用實施例，本實施主要是將底座11與載台12的具體實施構造予以界定，該底座11的二側外壁係為二滑軌110，該載台12的二側內壁係為可於二滑軌110嵌合位移的二滑塊120，該二保持器13分別介置在二滑軌110與二滑塊120之間，該複數滾動件14分別可滾動地套設於二保持器13的複數孔洞130內，使複數滾動件14可滾動地介置於二滑軌110與二滑塊120之間。

請配合參看圖3、6所示為基於第一具體實施例的第二應用實施例，本實施主要是將偏移距離感測模組30的具體實施構造予以界定，該偏移距離感測模組30包含設於底座11後端的二雷射測距儀31及分別設於二保持器13末端的二反射片32，該二雷射測距儀31各自包含一用以分別發射雷射訊號的發射模組及一用分別接收自二反射片32反射而回之雷射訊號的接收模組，使二雷射測距儀31可依據各自的雷射訊號反射時間而產生偏移感測訊號。

請配合參看圖3、6所示為基於第一具體實施例的第三應用實施例，本實施主要是將感知位移次數值的具體實施態樣予以界定，本實施例更包含一用以感測載台12相對底座11往復移動次數的位移次數感測模組33，該位移次數感測模組33包含一設於底座11後端之第一位置的定位感測器330及一設於載台12後端之第二位置的感應部件331，當載台12相對該底座11自第一位置移動至第二位置時，該定位感測器330則感應到感應部件331而產生一次的計數訊號，並傳至資訊處理模組50，以進行移動次數的累計運算。

請配合參看圖1、5所示為基於第一具體實施例的第四應用實施例，本實施主要是將保持器13的組裝構造予以具體界定，該二滑軌110的二外側緣各自向下凹設有一沿著二滑軌110之長度方向延伸的第一槽道15，該二滑塊120的二內側緣各自向上凹設有一沿著二滑塊120之長度方向延伸且與第一槽道15正對的第二槽道16，使第一槽道15與第二槽道16共同形成供二保持器13嵌置的嵌槽。該二滑軌110的二外側緣上方處各自向內弧面凹設有一沿著該二滑軌110之長度方向延伸的第一弧形槽17，該二滑塊120的二內側緣下方處各自向內弧面凹設有一沿著二滑塊120之長度方向延伸的第二 弧形槽18，使第一弧形槽17與第二弧形槽18共同形成供複數滾動件14容置的容置槽道，於是即可避免二相鄰滾動件14之間的互相碰撞所致的脫落情事產生。

請配合參看圖4、6及圖7所示，為達成本發明第二目的之第二具體實施例，除了包括上述第一具體實施例的整體技術內容之外，更包含一負荷施加單元60，該載台12頂部的一承載面劃分設有複數負荷區域A1~A5，該負荷施加單元60用以分別對載台12之複數負荷區域A1~A5的中心點O1~O5逐次地施予負荷力，以模擬載台12相對底座11往復移動時在每一負荷區域A1~A5負載施予負荷力時的運行狀態，以求出滑軌組件10在施予負荷力時的耐久測試資訊。

基於第二具體實施例的一種應用實施例，該負荷施加單元60更包含一負荷位置調整機構62，該負荷位置調整機構62用以將負荷施加單元60之一加壓輪61抵接於載台12的其中一個負荷區域A1~A5上。具體而言，如圖6所示，該負荷施加單元60係設於一種載移機構63上，該載移機構63可受資訊處理模組50(如其內建的驅動模組)之驅動而與線性驅動機構20做同步的位移。

再請參看圖8所示，為本發明線性滑軌於每一負荷區域A1~A5施加負荷強度的耐久測試基準參數資料表，其中，每一負荷區域A1~A5對應設有基準耐久測試資訊D1~D5，以供使用者作為線性滑軌之耐久測試機械性能的校準參考依據。

較佳具體的實施例，本發明更包括有一測試參數調變模組70及一負荷施加單元60；該測試參數調變模組70用以調變線性驅動機構20控制驅動載台12相對底座11做線性的往復移動的一測試速度參數，及用以調 變負荷施加單元60對載台12之一測試負荷力參數；該資訊處理模組50處理次數值及對應的測試速度參數與測試負荷力參數後記錄於耐久測試記錄模組40，並輸出與次數值、測試速度參數及測試負荷力參數相應的耐久測試資訊。

因此，經由上述具體實施例的詳細說明后，本發明確實具有下列所述的特點：

1.本發明確實可以藉由滑軌保持器之偏移監控的機能設置，以作為線性滑軌組件使用壽命的判斷依據，而可對現有的滑軌保持器產品做出耐久性的檢測評鑑，以作為相關廠商採用的辨識依據。

2.本發明確實可由選擇所需的負荷區域與負荷狀態來模擬線性滑軌的實際載重運行狀態，藉以提升耐久測試的精確性。

以上所述，僅為本發明一種較為可行的實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列請求項所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本發明之專利範圍內。本發明所具體界定於請求項之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請 鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法之權益。

10:滑軌組件

11:底座

110:滑軌

12:載台

120:滑塊

13:保持器

130:孔洞

14:滾動件

15:第一槽道

16:第二槽道

17:弧形槽

18:第二弧形槽

20:線性驅動機構

30:偏移距離感測模組

31:雷射測距儀

32:反射片

da:預設偏移值

Claims (10)

1. 一種滑軌保持器位移耐久測試系統，其包括：

   一滑軌組件，其包含一底座、一可於該底座嵌合位移的載台、二長片狀的保持器及複數滾動件，該二保持器分別介置於該底座的二側外壁與該載台的二側內壁之間，該二保持器設有依據其長度方向排列的複數孔洞，該複數滾動件分別可滾動地套設於該複數孔洞內，使該複數滾動件可滾動地介置於該底座與該載台之間；

   一線性驅動機構，其用以控制驅動該載台相對該底座做線性的往復移動；

   一偏移距離感測模組，其用以感測該二保持器的偏移狀態而產生偏移感測訊號；

   一耐久測試記錄模組；及

   一資訊處理模組，其用以將該偏移感測訊號轉換處理為相應的偏移值，並對該載台相對底座的往復移動次數進行累計運算，以將累計運算的次數值記錄於該耐久測試記錄模組，再判斷該偏移值是否達到一預設偏移值，判斷結果為是，則讀取該耐久測試資訊記錄模組最終所累計記錄的該次數值，並輸出與該次數值相應的耐久測試資訊。
2. 如請求項1所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其中，該底座的該二側外壁係為二滑軌，該載台的該二側內壁係為可於該二滑軌嵌合位移的二滑塊，該二保持器分別介置在該二滑軌與該二滑塊之間，該複數滾動件分別可滾動地套設於該二保持器的該複數孔洞內，使該複數滾動件可滾動地介置於該二滑軌與該二滑塊之間。
3. 如請求項1所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其中，該保持器 偏移距離感測模組包含設於該底座後端的二雷射測距儀及分別設於該二保持器末端的二反射片，該二雷射測距儀各自包含一用以分別發射雷射訊號的發射模組及一用分別接收自該二反射片反射而回之該雷射訊號的接收模組，使該二雷射測距儀可依據各自的該雷射訊號反射時間而產生該偏移感測訊號。
4. 如請求項3所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其中，該二反射片係呈矩形的片狀體，該片狀體朝向該二雷射測距儀的一面為反射面。
5. 如請求項1所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其更包含一用以感測該載台相對底座往復移動次數的位移次數感測模組，該位移次數感測模組包含一設於該底座後端之第一位置的定位感測器及一設於該載台後端之第二位置的感應部件，當該載台相對該底座自該第一位置移動至該第二位置時，該定位感測器則感應到該感應部件而產生一次的計數訊號，並傳至該資訊處理模組，以進行移動次數的累計運算。
6. 如請求項1所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其更包含一負荷施加單元，該載台頂部的一承載面劃分設有複數負荷區域，該負荷施加單元用以分別對該載台之該複數負荷區域的中心點逐次地施予負荷力，以模擬該載台相對底座往復移動時在每一該負荷區域負載施予該負荷力時的運行狀態，以求出該滑軌組件在施予該負荷力時的耐久測試資訊。
7. 如請求項6所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其中，該負荷施加單元更包含一負荷位置調整機構，該負荷位置調整機構用以將該負荷施加單元之一加壓輪抵接於該載台的其中一個該負荷區域上。
8. 如請求項1所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其中，該二滑軌 的二外側緣各自向下凹設有一沿著該二滑軌之長度方向延伸的第一槽道，該二滑塊的二內側緣各自向上凹設有一沿著該二滑塊之長度方向延伸且與該第一槽道正對的第二槽道，使該第一槽道與該第二槽道共同形成供該二保持器嵌置的嵌槽。
9. 如請求項1所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其中，該二滑軌的二外側緣上方處各自向內弧面凹設有一沿著該二滑軌之長度方向延伸的第一弧形槽，該二滑塊的二內側緣下方處各自向內弧面凹設有一沿著該二滑塊之長度方向延伸的第二弧形槽，使該第一弧形槽與該第二弧形槽共同形成供該複數滾動件容置的容置槽道。
10. 如請求項1所述之滑軌保持器位移耐久測試系統，其更包括有一測試參數調變模組及一負荷施加單元；該測試參數調變模組用以調變該線性驅動機構控制驅動該載台相對該底座做線性的往復移動的一測試速度參數，及用以調變該負荷施加單元對該載台之一測試負荷力參數；該資訊處理模組處理該次數值及對應的該測試速度參數與該測試負荷力參數後記錄於該耐久測試記錄模組，並輸出與該次數值、該測試速度參數及該測試負荷力參數相應的該耐久測試資訊。

Images