本發(fā)明涉及機械精密儀器儀表技術領域，特別涉及一種滾珠直線精密平移臺。

背景技術：

目前，精密機械設計和機械制造中，儀器儀表的運動精度的提高主要取決于儀器儀表自身的加工精度和通過新型合理的設計結構。其中，導軌機構是直線精密平移臺的一個重要組成部分，且組成形式多種多樣。其中，常見的導軌形式主要分為滑動導軌機構和滾珠導軌機構兩大類。

如圖1-3所示，常見的滑動導軌機構主要分為燕尾型導軌，直角h型導軌和圓柱面導軌。這類導軌機構主要存在摩擦力大，運動不靈活，存在較大的誤差，測量精度低，嚴重影響了工作進度，加大了工作量等問題。

如圖4-6所示，常見的滾珠導軌機構主要分為滾珠導軌和循環(huán)式滾珠導軌。這類導軌機構具有運動靈活性高，摩擦力小的優(yōu)點。但是，這類導軌機構存在測量精度較低，造價成本高的問題，造成了儀器的定位精度低的缺陷，特別是在操作空間小，人手觸及不到的地方時，無法開展工作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，為解決對現(xiàn)有的直線精密平移臺存在上述問題，本發(fā)明提供了一種滾珠直線精密平移臺，其包括：凹型導軌底座，凸型滑槽，滾珠導軌機構，頂塊，頂桿座和測微頭；所述凸型滑槽位于所述凹型導軌底座之上，且所述凸型滑槽的突出部分剛好插入所述凹型導軌底座的凹部分；

所述頂塊安裝在凸型滑槽的一側，所述頂桿座安裝在凹型導軌底座的一側，其所述頂桿座位于所述頂塊之上，所述測微頭安裝在所述頂桿座上；

其中，所述滾珠導軌機構進一步包括：8個圓柱軸，第一保持器，第二保持器，第一拉簧釘，第二拉簧釘，拉簧和若干滾珠；在所述凹型導軌底座的凹部分的內壁的兩側上分別開設第一矩形凹槽和第二矩形凹槽，且所述第一矩形凹槽的深度大于所述第二矩形凹槽的深度；所述凸型滑槽的突出部分的外壁的兩側上分別開設第三矩形凹槽和第四矩形凹槽，且二者的位置與所述第一矩形凹槽和所述第二矩形凹槽的位置在同一水平線上；所述第一矩形凹槽和第三矩形凹槽、第二矩形凹槽和第四矩形凹槽分別兩兩限定一個方形空間，在每個所述方形空間內對稱設置4根圓柱軸，在4個所述圓柱軸的中間等間距的放滾珠；

分別在所述第三矩形凹槽和所述第四矩形凹槽的中間位置處開設一矩形槽，在所述矩形槽內通過銑刀銑削一個弧面，且所述弧面與所述矩形槽的一側形成一個閉合不通的滑槽，用于保證若干所述滾珠運動時，帶動所述保持器在所述閉合不通的滑槽內移動，且不會沿所述滾珠直線精密平移臺的兩端脫落；分別將所述第一保持器和所述第二保持器插入所述矩形槽中；在所述第一保持器的兩側對稱等量放入4個所述圓柱軸，將若干所述滾珠等間距的放在4個所述圓柱軸的中間；在所述第二保持器的兩側對稱等量放入4個所述圓柱軸，將若干所述滾珠等間距的放在4個所述圓柱軸的中間；在所述凸型滑槽的突出部分的中間位置開設一矩形通道，在所述凹型導軌底座的一端內壁上安裝所述第一拉簧釘；在所述凸型滑槽的一端的內壁上安裝所述第二拉簧釘，所述拉簧的兩端分別套在其上。

在所述第一矩形凹槽內安裝調節(jié)板，將調隙頂絲通過內螺紋孔抵在所述調節(jié)板的一側上。

在所述凹型導軌底座的外壁上開設若干內螺紋孔，在所述凸型滑槽的外壁上開設若干內螺紋孔。

在所述凹型導軌底座的外壁與所述凸型滑槽的外壁的同一側上安裝限位鎖緊板，且在所述限位鎖緊板上開設一矩形滑動孔，將鎖緊螺釘安裝在所述矩形滑動孔處。

所述頂塊、所述頂桿座、所述測微頭可以安裝在所述凹型導軌底座的外壁上的任意一側，且連接方式可以是側推式或直推式或上下推式。

在所述頂塊處也可以依次安裝彈性聯(lián)軸器和電機，進行電動測控。

所述保持器的厚度為0.3-0.6mm。

所述圓柱軸的直徑為2-30mm。

所述滾珠的外圓切面分別與每個所述圓柱軸的外圓切面相切。

所述凸型滑槽和所述凹型導軌底座均采用鋁合金等輕質材質。

所述滾珠直線精密平移臺可通過疊加所述滾珠導軌機構的方式，實現(xiàn)二維或三維的直線運動。

通過螺釘將兩個所述滾珠直線精密平移臺疊加并固定在一起，將其中一個所述滾珠直線精密平移臺沿x軸方向放置，另一個所述滾珠直線精密平移臺沿y軸方向放置，實現(xiàn)二維的直線運動。

通過絲杠將兩個所述滾珠直線精密平移臺疊加在一起，再將連接板安裝在二者的側面，在所述連接板上豎直安裝一個所述滾珠直線精密平移臺，將其中兩個所述滾珠直線精密平移臺分別沿x軸和y軸方向放置，則另一個所述滾珠直線精密平移臺沿z軸方向放置，實現(xiàn)三維的直線運動。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：具有運動靈活性高，摩擦力小的優(yōu)點。同時，通過采用本發(fā)明的裝置提高了測量精度，降低了造價成本，提高了儀器的定位精度，特別是在操作空間小，人手觸及不到的地方時，能夠很好的開展工作，誤差較小，精度較高。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的一種直線精密平移臺的燕尾型導軌的結構示意圖；

圖2是現(xiàn)有的一種直線精密平移臺的直角h型導軌的結構示意圖；

圖3是現(xiàn)有的一種直線精密平移臺的圓柱面導軌的結構示意圖；

圖4是現(xiàn)有的一種直線精密平移臺的滾珠導軌的結構示意圖；

圖5是現(xiàn)有的一種直線精密平移臺的滾珠導軌的另一種結構示意圖；

圖6是現(xiàn)有的一種直線精密平移臺的循環(huán)是滾珠導軌的結構示意圖；

圖7是本發(fā)明的一種側推式滾珠直線精密平移臺的主視圖；

圖8是本發(fā)明的一種側推式滾珠直線精密平移臺的俯視圖；

圖9是圖7的本發(fā)明的一種側推式滾珠直線精密平移臺沿b-b方向的剖視圖；

圖10是本發(fā)明的一種滾珠直線精密平移臺的凸型滑槽的截面圖；

圖11是圖10的本發(fā)明的一種滾珠直線精密平移臺的凸型滑槽沿a-a方向的剖視圖；

圖12是本發(fā)明的一種滾珠直線精密平移臺的凹型導軌底座的截面圖；

圖13是本發(fā)明的一種上下推式滾珠直線精密平移臺的主視圖；

圖14是本發(fā)明的一種上下推式滾珠直線精密平移臺的俯視圖；

圖15是本發(fā)明的一種直推式滾珠直線精密平移臺的主視圖；

圖16是本發(fā)明的一種直推式滾珠直線精密平移臺的俯視圖；

圖17是本發(fā)明的一種滾珠直線精密平移臺通過疊加沿xyz三維方向移動的結構示意圖；

圖18是本發(fā)明的一種滾珠直線精密平移臺通過疊加沿xyz三維方向移動的側視圖。

1、凸型滑槽2、凹型導軌底座

3、第一拉簧釘4、拉簧

5、限位鎖緊板6、鎖緊螺釘

7、第二拉簧釘8、調隙頂絲

9、調節(jié)板10、圓柱軸

11、滾珠12、保持器

13、頂塊14、頂桿座

15、測微頭16、第三矩形凹槽

17、第四矩形凹槽18、矩形槽

19、第一矩形凹槽20、第二矩形凹槽

21、第一保持器22、連接板

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

實施例1.

如圖7和8所示，本發(fā)明提供了一種側推式滾珠直線精密平移臺，其包括：凹型導軌底座2，凸型滑槽1，滾珠導軌機構，頂塊13，頂桿座14和測微頭15；

所述凸型滑槽1位于所述凹型導軌底座2之上，且所述凸型滑槽1的突出部分剛好插入所述凹型導軌底座2的凹部分；如圖8所示，所述頂塊13安裝在凸型滑槽1的右側，所述頂桿座14安裝在凹型導軌底座2的右側，其所述頂桿座14位于所述頂塊13之上，所述測微頭15安裝在所述頂桿座14上；如圖10所示，在所述凸型滑槽1的左側，所述第三矩形凹槽16的橫向深度為2.3mm，在所述凸型滑槽1的右側，所述第四矩形凹槽17的橫向深度為2.3mm，所述矩形槽18的橫向槽深為3.5mm；如圖12所示，在所述凹型導軌機構2的左側，所述第一矩形凹槽19的橫向深度為2.3mm，在所述凹型導軌機構2的右側，所述第二矩形凹槽20的橫向深度為2.3mm；

其中，所述滾珠導軌機構進一步包括：8個圓柱軸10，第一保持器21，第二保持器12，第一拉簧釘3，第二拉簧釘7，拉簧4和18個滾珠11；如圖12所示，在所述凹型導軌底座2的凹部分的內壁的左、右兩側上分別開設第一矩形凹槽19和第二矩形凹槽20，且所述第一矩形凹槽19的深度大于所述第二矩形凹槽20的深度；如圖10所示，所述凸型滑槽1的突出部分的外壁的左、右兩側上分別開設第三矩形凹槽16和第四矩形凹槽17，且二者的位置與所述第一矩形凹槽19和所述第二矩形凹槽20的位置在同一水平線上；所述第一矩形凹槽19和第三矩形凹槽16、第二矩形凹槽20和第四矩形凹槽17分別兩兩限定一個方形空間，在每個所述方形空間內對稱設置4根圓柱軸10，在4個所述圓柱軸10的中間等間距的放滾珠11；

分別在所述第三矩形凹槽16和所述第四矩形凹槽17的中間位置處開設一矩形槽18，如圖10和11所示，在所述矩形槽18內通過銑刀銑削一個弧面，且與所述弧面形成一個閉合不通的滑槽，在若干所述滾珠11運動時，帶動所述保持器在所述閉合不通的滑槽內移動，且不會沿所述滾珠直線精密平移臺的前后兩端脫落；如圖11所示，所述閉合不通的滑槽的上、下兩端，分別到所述凸型滑槽1的兩端的距離為1.5mm和1.5mm；分別將所述第一保持器21和所述第二保持器12插入所述矩形槽18中；如圖7和9所示，在所述第一保持器21的上、下兩側對稱等量放入兩個所述圓柱軸10，將9個所述滾珠11等間距的放在所述圓柱軸10與所述圓柱軸10的中間；在所述第二保持器12的上、下兩側對稱等量放入兩個所述圓柱軸10，再將9個所述滾珠等間距的放在所述圓柱軸10與所述圓柱軸10的中間；如圖7和15所示，在所述凸型滑槽1的突出部分的中間位置開設一矩形通道，在所述矩形通道的前、后兩端，即垂直紙面向外和垂直紙面向內，分別在所述凸型滑槽1的內壁的后端和所述凹型導軌底座的前端安裝所述第一拉簧釘3和所述第二拉簧釘7，所述拉簧4的兩端分別套在其上。

如圖7所示，在所述第一矩形凹槽19內安裝調節(jié)板9，將調隙頂絲8通過內螺紋孔抵在所述調節(jié)板9的左側上。

如圖8所示，在所述凹型導軌底座2的外壁上開設若干內螺紋孔，在所述凸型滑槽1的外壁上開設若干內螺紋孔。

如圖13所示，在所述凹型導軌底座2的外壁與所述凸型滑槽1的外壁的同一側上安裝限位鎖緊板6，且在所述限位鎖緊板6上開設一矩形滑動孔，將鎖緊螺釘5安裝在所述矩形滑動孔處。

如圖7所示，所述頂塊13、所述頂桿座14、所述測微頭15可以安裝在所述凹型導軌底座的外壁上的右側，且連接方式可以是側推式。

在所述頂塊13處也可以依次安裝彈性聯(lián)軸器和電機，進行電動測控。

所述第一保持器21和所述第二保持器12的厚度均為0.6mm。

所述圓柱軸10的直徑為2mm。

所述滾珠11的直徑為1mm。

如圖7所示，所述滾珠11的外圓切面分別與每個所述圓柱軸10的外圓切面相切。

所述凸型滑槽1和所述凹型導軌底座2均采用鋁合金等輕質材質制成。

如圖7所示，通過旋轉所述測微頭15，推動所述凸型滑槽1沿垂直紙面方向移動。

實施例2.

如圖7、13和14所示，本發(fā)明提供了一種上下推式滾珠直線精密平移臺，其包括：凹型導軌底座2，凸型滑槽1，滾珠導軌機構，頂塊13，頂桿座14和測微頭15；

所述凸型滑槽1位于所述凹型導軌底座2之上，且所述凸型滑槽1的突出部分剛好插入所述凹型導軌底座2的凹部分；如圖13所示，所述頂塊13安裝在所述滾珠導軌機構的右側的豎直于所述滾珠導軌機構的方向上，所述頂桿座14安裝在所述頂塊13上，所述測微頭15安裝在所述頂桿座14上；如圖10所示，在所述凸型滑槽1的左側，所述第三矩形凹槽16的橫向深度為2.3mm，在所述凸型滑槽1的右側，所述第四矩形凹槽17的橫向深度為2.3mm，所述矩形槽18的橫向槽深為3.5mm；如圖12所示，在所述凹型導軌機構2的左側，所述第一矩形凹槽19的橫向深度為2.3mm，在所述凹型導軌機構2的右側，所述第二矩形凹槽20的橫向深度為2.3mm；

其中，所述滾珠導軌機構進一步包括：8個圓柱軸10，第一保持器21，第二保持器12，第一拉簧釘3，第二拉簧釘7，拉簧4和18個滾珠11；如圖12所示，在所述凹型導軌底座2的凹部分的內壁的左、右兩側上分別開設第一矩形凹槽19和第二矩形凹槽20，且所述第一矩形凹槽19的深度大于所述第二矩形凹槽20的深度；如圖10所示，所述凸型滑槽1的突出部分的外壁的左、右兩側上分別開設第三矩形凹槽16和第四矩形凹槽17，且二者的位置與所述第一矩形凹槽19和所述第二矩形凹槽20的位置在同一水平線上；所述第一矩形凹槽19和第三矩形凹槽16、第二矩形凹槽20和第四矩形凹槽17分別兩兩限定一個方形空間，在每個所述方形空間內對稱設置4根圓柱軸10，在4個所述圓柱軸10的中間等間距的放滾珠11；

分別在所述第三矩形凹槽16和所述第四矩形凹槽17的中間位置處開設一矩形槽18，如圖10和11所示，在所述矩形槽18內通過銑刀銑削一個弧面，且與所述弧面形成一個閉合不通的滑槽，在若干所述滾珠11運動時，帶動所述保持器在所述閉合不通的滑槽內移動，且不會沿所述滾珠直線精密平移臺的前后兩端脫落；如圖11所示，所述閉合不通的滑槽的上、下兩端，分別到所述凸型滑槽1的兩端的距離為1.5mm和1.5mm；分別將所述第一保持器21和所述第二保持器12插入所述矩形槽18中；如圖7和9所示，在所述第一保持器21的上、下兩側對稱等量放入兩個所述圓柱軸10，將9個所述滾珠11等間距的放在所述圓柱軸10與所述圓柱軸10的中間；在所述第二保持器12的上、下兩側對稱等量放入兩個所述圓柱軸10，再將9個所述滾珠等間距的放在所述圓柱軸10與所述圓柱軸10的中間；如圖7和15所示，在所述凸型滑槽1的突出部分的中間位置開設一矩形通道，在所述矩形通道的前、后兩端，即垂直紙面向外和垂直紙面向內，分別在所述凸型滑槽1的內壁的后端和所述凹型導軌底座的前端安裝所述第一拉簧釘3和所述第二拉簧釘7，所述拉簧4的兩端分別套在其上。

如圖7所示，在所述第一矩形凹槽19內安裝調節(jié)板9，將調隙頂絲8通過內螺紋孔抵在所述調節(jié)板9的左側上。

如圖14所示，在所述凹型導軌底座2的外壁上開設若干內螺紋孔，在所述凸型滑槽1的外壁上開設若干內螺紋孔。

如圖13所示，在所述凹型導軌底座2的外壁與所述凸型滑槽1的外壁的同一側上安裝限位鎖緊板6，且在所述限位鎖緊板6上開設一矩形滑動孔，將鎖緊螺釘5安裝在所述矩形滑動孔處。

如圖13所示，所述頂塊13、所述頂桿座14、所述測微頭15可以安裝在所述凹型導軌底座的外壁上的右側，且連接方式可以是上下推式。

在所述頂塊13處也可以依次安裝彈性聯(lián)軸器和電機，進行電動測控。

所述第一保持器21和所述第二保持器12的厚度為0.6mm。

所述圓柱軸10的直徑為2mm。

所述滾珠11的直徑為1mm。

如圖7所示，所述滾珠11的外圓切面分別與每個所述圓柱軸10的外圓切面相切。

所述凸型滑槽1和所述凹型導軌底座2均采用鋁合金等輕質材質制成。

如圖13所示，通過旋轉所述測微頭15，推動所述凸型滑槽1沿左右方向移動。

實施例3.

如圖7、15和16所示，本發(fā)明提供了一種側推式滾珠直線精密平移臺，其包括：凹型導軌底座2，凸型滑槽1，滾珠導軌機構，頂塊13，頂桿座14和測微頭15；

如圖16所示，所述頂桿座14安裝在所述凹型導軌底座2上，所述測微頭15安裝在所述頂桿座14上；所述凸型滑槽1位于所述凹型導軌底座2之上，且所述凸型滑槽1的突出部分剛好插入所述凹型導軌底座2的凹部分；如圖10所示，在所述凸型滑槽1的左側，所述第三矩形凹槽16的橫向深度為2.3mm，在所述凸型滑槽1的右側，所述第四矩形凹槽17的橫向深度為2.3mm，所述矩形槽18的橫向槽深為3.5mm；如圖12所示，在所述凹型導軌機構2的左側，所述第一矩形凹槽19的橫向深度為2.3mm，在所述凹型導軌機構2的右側，所述第二矩形凹槽20的橫向深度為2.3mm；

其中，所述滾珠導軌機構進一步包括：8個圓柱軸10，第一保持器21，第二保持器12，第一拉簧釘3，第二拉簧釘7，拉簧4和18個滾珠11；如圖12所示，在所述凹型導軌底座2的凹部分的內壁的左、右兩側上分別開設第一矩形凹槽19和第二矩形凹槽20，且所述第一矩形凹槽19的深度大于所述第二矩形凹槽20的深度；如圖10所示，所述凸型滑槽1的突出部分的外壁的左、右兩側上分別開設第三矩形凹槽16和第四矩形凹槽17，且二者的位置與所述第一矩形凹槽19和所述第二矩形凹槽20的位置在同一水平線上；所述第一矩形凹槽19和第三矩形凹槽16、第二矩形凹槽20和第四矩形凹槽17分別兩兩限定一個方形空間，在每個所述方形空間內對稱設置4根圓柱軸10，在4個所述圓柱軸10的中間等間距的放滾珠11；

分別在所述第三矩形凹槽16和所述第四矩形凹槽17的中間位置處開設一矩形槽18，如圖10和11所示，在所述矩形槽18內通過銑刀銑削一個弧面，且與所述弧面形成一個閉合不通的滑槽，在若干所述滾珠11運動時，帶動所述保持器在所述閉合不通的滑槽內移動，且不會沿所述滾珠直線精密平移臺的前后兩端脫落；如圖11所示，所述閉合不通的滑槽的上、下兩端，分別到所述凸型滑槽1的兩端的距離為1.5mm和1.5mm；分別將所述第一保持器21和所述第二保持器12插入所述矩形槽18中；如圖15和9所示，在所述第一保持器21的上、下兩側對稱等量放入兩個所述圓柱軸10，將9個所述滾珠11等間距的放在所述圓柱軸10與所述圓柱軸10的中間；在所述第二保持器12的上、下兩側對稱等量放入兩個所述圓柱軸10，再將9個所述滾珠等間距的放在所述圓柱軸10與所述圓柱軸10的中間；如圖7和15所示，在所述凸型滑槽1的突出部分的中間位置開設一矩形通道，在所述矩形通道的前、后兩端，即垂直紙面向外和垂直紙面向內，分別在所述凸型滑槽1的內壁的后端和所述凹型導軌底座的前端安裝所述第一拉簧釘3和所述第二拉簧釘7，所述拉簧4的兩端分別套在其上。

如圖15所示，在所述第一矩形凹槽19內安裝調節(jié)板9，將調隙頂絲8通過內螺紋孔抵在所述調節(jié)板9的左側上。

如圖16所示，在所述凹型導軌底座2的外壁上開設若干內螺紋孔，在所述凸型滑槽1的外壁上開設若干內螺紋孔。

如圖13所示，在所述凹型導軌底座2的外壁與所述凸型滑槽1的外壁的同一側上安裝限位鎖緊板6，且在所述限位鎖緊板6上開設一矩形滑動孔，將鎖緊螺釘5安裝在所述矩形滑動孔處。

如圖16所示，所述頂塊13、所述頂桿座14、所述測微頭15可以安裝在所述凹型導軌底座的外壁上的下側，且連接方式可以是直推式。

在所述頂塊13處也可以依次安裝彈性聯(lián)軸器和電機，進行電動測控。

所述第一保持器21和所述第二保持器12的厚度為0.6mm。

所述圓柱軸10的厚度為2mm。

所述滾珠11的直徑為1mm。

如圖15所示，所述滾珠11的外圓切面分別與每個所述圓柱軸10的外圓切面相切。

所述凸型滑槽1和所述凹型導軌底座2均采用鋁合金等輕質材質制成。

實施例4.

如圖17和18所示，通過4-m螺釘將處于上下位置的兩個所述滾珠直線精密平移臺疊加并固定在一起，再將連接板22安裝在二者的右側面，在所述連接板22的右側上豎直安裝一個所述滾珠直線精密平移臺，將其中兩個所述滾珠直線精密平移臺分別沿x軸和y軸方向放置，則另一個所述滾珠直線精密平移臺沿z軸方向放置，實現(xiàn)三維的直線運動。

在其他具體實施例中，所述圓柱軸10的直徑可根據(jù)具體需要進行調節(jié)，其相應的所述滾珠11直徑也要進行調節(jié)，以保證4個圓柱軸的外切圓與所述滾珠的外切圓相切。

最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。