CS261077B1

CS261077B1 - Slide carriage with motion screw nut

Info

Publication number: CS261077B1
Application number: CS869727A
Authority: CS
Inventors: Ernest Valentovic; Jozef Duhar
Original assignee: Ernest Valentovic; Jozef Duhar
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS972786A1

Abstract

Riešenie sa týká spoja posuvových saní s maticou pohybovej skrutky, zabezpečujúceho bezvólOvý a jednoznačný přenos pohybu i v případe, ked os skrutky nie je rovnoběžná so, smerom pohybu posuvových saní. Spoj posuvových saní s maticou pohybovej skrutky je tvořený kompenzačnou spojkou. Na pohybovej skrutke je uložená pomocná matica, ktorá má na obvode vytvořené poisťovacie drážky, do ktorých zasahuje poisťovacia skrutka zaskrutkovaná v posuvových saniach. Medzi pomocnou maticou a pevnou časťou kompsnzačnej spojky je uložená pružina.The solution concerns the connection of the feed slide with the nut of the moving screw, ensuring a backlash-free and unambiguous transmission of movement even in the case when the axis of the screw is not parallel to the direction of movement of the feed slide. The connection of the feed slide with the nut of the moving screw is formed by a compensation clutch. An auxiliary nut is placed on the moving screw, which has locking grooves formed on its circumference, into which the locking screw screwed into the feed slide engages. A spring is placed between the auxiliary nut and the fixed part of the compensation clutch.

Description

Vynález sa týká spoja posuvových saní s maticou pohybcvej skrutky, zabezpečujúceho bezvůlový a jednoznačný přenos pohybu i v případe, keď os skrutky nie je rovnoběžná so smerom pohybu posuvových saní.The invention relates to the connection of the feed carriage to the nut of the movable screw, providing a backlash-free and unambiguous transmission of movement even if the screw axis is not parallel to the direction of movement of the feed carriage.

V přesných mikropolohovacích zariade- . niach sa požaduje, aby sa matica na hnacej skrutke pohybovala bezvůlovo a aby bezvolový přenos pohybu z matice na posuvové saně bol bez zadrhávania a priečenia i v případe ak os skrutky nie je dokonale rovnoběžná so smerom pohybu posuvových saní.In precision micro-positioning devices. It is required that the nut on the drive screw move freely and that the voluntary transfer of movement from the nut to the slide carriage is free of stalling and transverse, even if the screw axis is not perfectly parallel to the direction of movement of the slide carriage.

U doteraz známých riešení sa bezvolový přenos pohybu zo skrutky na maticu a z matice na posuvové saně zabezpečuje osovým nařezáním a vzájomným stláčaním nařezaných častí pružinou, ktorej predpatie sa nastavuje skrutkou. Nevýhodou tohto riešenia posuvocých saní a osi skrutky sa u znápatia medzi skrutkou a maticou a zakusovanie matice do skrutky v miestach jej osového rozrezania. Nerovnobežnosť vedenia posuvových saní a osi skrutky sa u známých riešení eliminuje tak, že matica je uložená v kardanovom závese, ktorý je připojený k posuvovým saniam.In the prior art solutions, the voluntary transfer of the screw-to-nut and nut-to-slide movement is ensured by axially cutting and compressing the cut parts together by means of a spring whose tension is adjusted by a screw. The disadvantage of this solution of the slide carriage and the screw axis is in the case of sticking between the screw and the nut and biting the nut into the screw at the points of its axial cutting. In the known solutions, the non-parallelism of the feed carriage guide and the screw axis is eliminated by the nut being mounted in a cardan hinge which is connected to the feed carriage.

Nevýhodou tohoto riešenia je konštrukčná a výrobná zložitosť a náročnost na priestor a tiež zložité vymedzenie vole v kardanovom závese. Iný známy sposob eliminovania nerovnobežnosti vedenia posuvových saní a osi skrutky spočívá v tom, že gul'ový výstupok na matici šitovo spoluzaberá s drážkou tvaru písmena V vytvořenou v telese posuvových saní, alebo matica má dva gulové výstupky, pričom jeden výstupok je v silovom kontakte s prvou rovinnou plochou vytvořenou na posuvových saniach a druhý výstupok je v silovom kontakte s druhou rovinnou plochou vytvořenou na posuvových saniach, přitom táto druhá plocha je kolmá na prvú plochu. Nevýhodou týchto riešení je, že sily v stykových bodoch matice a posuvových saní nepůsobia v osi skrutky a vytvárajú klopný silový moment.The disadvantage of this solution is the constructional and manufacturing complexity and space requirement, as well as the complex delimitation of the dude in the universal joint. Another known method of eliminating displaceability of the feed carriage guide and the screw axis is that the spherical projection on the nut co-engages a V-shaped groove formed in the feed carriage body, or the nut has two spherical projections, one of which is in force contact with the first planar surface formed on the sliding carriage and the second projection is in force contact with the second planar surface formed on the sliding carriage, the second surface being perpendicular to the first surface. The disadvantage of these solutions is that the forces at the contact points of the nut and the feed carriage do not act on the screw axis and create a tilting force moment.

Vyššie uvedené nevýhody zmierňuje a technicky problém rieši spoj posuvových saní s maticou pohybovej skrutky tvořený kompenzačnou spojkou, podstatou ktorého je, že na pohybovej skrutke je uložená pomocná matica ktorá má na obvode vytvořené poisfovacie drážky. Do drážok zasahuje poisťovacia skrutka zaskrutkovaná v posuvových saniach. Medzi pomocnou maticou a pevnou častou kompenzačnej spojky je uložená pružina.The aforementioned disadvantages are alleviated and technically the problem is solved by the connection of the slide carriage to the nut of the movement screw formed by the compensating coupling, which is based on the fact that the movement screw is supported by an auxiliary nut having circumferential grooves formed. The locking screw is screwed into the slots in the feed slide. A spring is mounted between the auxiliary nut and the fixed portion of the compensation coupling.

Výhodou spoja posuvových saní s maticou pohybovej skrutky je, že sa přenos pohybu z matice na saně bezvoiovo a jednoznačné realizuje i keď směr pohybu matice a směr pohybu saní sú z dovodov nepresnej výroby a montáže mimobežné. Sila působiaca na maticu posobí v smere osi skrutky a nevytvára na maticu klopný moment. Výhodou je tiež, že nedochádza k zadieraniu závitov skrutky a matice, pretože vymedzenie vole v matici nie je realizované jej pozdlžnym nařezáním, ale pružinou vloženou medzi dve matice so súvislými závitmi. Ďalšou výhodou je zjednodušenie výroby a údržby tým, že pružina pre citlivé vymedzenie vůle medzi členmi vloženými medzi maticou a saně slúži zároveň pre vymedzenie vole v závitovom spojení skrutky a matice.The advantage of connecting the slide carriage with the nut of the movement screw is that the transfer of movement from the nut to the carriage is free and unambiguous, although the direction of movement of the nut and the direction of movement of the carriage are extraordinary due to inaccurate manufacturing and assembly. The force exerted on the nut will act in the direction of the screw axis and will not generate a tilting moment on the nut. It is also an advantage that the threads of the bolt and the nut are not seized, since the delimitation of the nut in the nut is not realized by its longitudinal cutting but by a spring inserted between two nuts with continuous threads. A further advantage is the simplification of production and maintenance by the fact that the spring for sensitive delimitation of the clearance between the members inserted between the nut and the carriage serves at the same time to define the clearance in the threaded connection of the bolt and nut.

Spoj posuvových saní s maticou pohybovej skrutky je příkladné znázorněný na výkrese, kde na obr. 1 je nakreslené spojenie v náryse v čiastočnom řeze, na obr. 2 je nakreslené spojenie v půdoryse v čiastočnom řeze a na obr. 3 je rez rovinou csi O₄z obr. 1.The connection of the feed carriage to the nut of the motion screw is shown by way of example in the drawing. 1 is a partial cross-sectional view of the connection; FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the connection, and FIG. 3 is a section along H CSI ₄ of FIG. First

Spoj posuvových saní s maticou pohybovej skrutky pozostáva z pohybovej skrutky 1, matice 2 pohybovej skrutky 1, posuvových saní 3 a kompenzačnej spojky 4. S posuvovými saňami 3 je pevne spojená prostredníctvom skrutiek 5 prvá časť 4a kompenzačnej spojky 4, ktorá má vytvorenú zvislú klinovú drážku 6. V zvislej klinovej drážke 6 prvej časti 4a kompenzačnej spojky 4 a v zvislej klinovej drážke 7 vytvorenej strednej časti 4b kompenzačnej spojky 4 sú uložené gulky 8, 9. K obidvom stranám strednej časti 4b kompenzačnej spojky 4 sú prostredníctvom nitov 19 připevněné držiaky 10, 20 guliek 8, 9, 11, 12. V strednej časti 4b kompenzačnej spojky 4 je vytvořená tiež vodorovná klínová drážka 13, oproti ktorej je v hlavnej matici 2 vytvořená vodorovná klinová drážka 14. Vo vodorovných klínových drážkách 13, 14 sú uložené gulky 11, 12. Na pohybovej skrutke 1 je tiež uložená pomocná matica 15, ktorá má na obvode vytvořené poisťovacie drážky 16. Do drážok 16 zasahuje poisťovacia skrutka 17 zaskrutkovaná v posuvových saniach 3. Medzi pomocnou maticou 15 a prvoiu častou žina 18.The connection of the slide carriage to the nut of the movement screw consists of the movement screw 1, the nut 2 of the movement screw 1, the slide carriage 3 and the compensation clutch 4. The first part 4a of the compensation clutch 4 has a vertical wedge groove. 6. Bullets 8, 9 are disposed in the vertical wedge groove 6 of the first compensating clutch part 4a and in the vertical wedge groove 7 of the compensating clutch 4 formed by the center part 4b of the compensating clutch. A horizontal wedge groove 13 is also formed in the central part 4b of the compensating clutch 4, against which a horizontal wedge groove 14 is formed in the main nut 2. In the horizontal wedge grooves 13, 14 there are bullets 11, 12 An auxiliary nut 15 is also mounted on the movement screw 1 and has a lock formed on the periphery The locking screw 17 is screwed into the sliding carriage 3. Between the auxiliary nut 15 and the first part of the sack 18.

Funkcia spoja posuvových saní s maticou pohybovej skrutky je následovně: Utahováním pomocnej matice 15 na pohybovej skrutke 1 sa vytvoří osové predpatie medzi pomocnou maticou 15 a maticou 2 pohybovej skrutky 1, čím sa v matici 2 pohybovej skrutky 1 vymedzí vola v závitoch. Zároveň sa vymedzia vůle medzi jednotlivými časťami kompenzačnej spojky.The function of the connection of the feed carriage to the nut of the movement screw is as follows: Tightening the auxiliary nut 15 on the movement screw 1 creates an axial bias between the auxiliary nut 15 and the nut 2 of the movement screw 1. At the same time, the clearances between the individual parts of the compensation coupling are defined.

Hlavná matica 2 vzhladom k posuvovým saniam 3 má štyri stupně volnosti: posuv v smere osi O₃, otáčanie okolo osi O₃, posuv v smere osi O₄ kompenzačnej spojky 4 a otáčanie okolo osi O₄. Tieto stupně volnosti umožňujú jednoznačný a bezvůlový přenos pohybu saní 3 i v případe, že směry pohybu matice 2 posuvových saní 3 nie sú rovnoběžné a priame. Výsledná sila působiaca na maticu 2 pohybovej skrutky 1 působí v jej osi a nevytvára k nej klopný moment, preto tlaky v závitoch sú rovnoměrně rozložené. Predpatie v spojení sa dá citlivo nastavit pomocnou maticou 15, čím sa minimalizuji! straty třením. Závity v hlavnej matici 2 pohybovej skrutky 1 i pomocnej matici 15 sú súvislé a nezadrhávají! sa preto· do pohybovej skrutky 1. Spojenie je konštrukčne a výrobně jednoduché a je ho možné rozmerovo minimalizovat.The main nut 2 with respect to the slide 3 has four degrees of freedom: displacement in the O ₃ direction, rotation about the O ₃ axis, displacement in the O ₄ direction of the compensation coupling 4, and rotation about the O ₄ axis. These degrees of freedom allow unambiguous and backlash-free transmission of the movement of the slide 3, even if the directions of movement of the nut 2 of the slide 3 are not parallel and straight. The resulting force acting on the nut 2 of the movement screw 1 acts in its axis and does not generate a tilting moment, therefore the thread pressures are uniformly distributed. The pretension in connection can be sensitively adjusted by the auxiliary nut 15, thus minimizing! friction losses. The threads in the main nut 2 of the movement screw 1 and the auxiliary nut 15 are continuous and do not stuck! therefore · into the movement screw 1. The connection is simple in construction and manufacture and can be minimized in size.

Spoij posuvových saní s maticou pohybovej skrutky, tvořený kompenzačnou spojkou ný pre přesné polohové servomechanizmy a oďmerné systémy používané v presnej roechanike, optike a výrobuej technike pre mikroelektroniku. Spoj je možné použit i pre valivé skrutkové dvojice, tzv. guikové skrutky.Feeding sleeve with motion screw nut, consisting of a compensating clutch for precise servo positioning and measuring systems used in precision roechanics, optics and microelectronics manufacturing technology. The joint can also be used for rolling screw pairs. Guik screws.

Claims

Connection of the feed carriage with the nut of the movement screw, formed by a compensating coupling, characterized in that on the movement screw (1) is mounted an auxiliary nut (15) having circumferentially formed locking grooves (16) into which the locking screw (17) screwed in the slide carriage (3), wherein a spring (18) is inserted between the auxiliary nut (15) and the fixed part (4a) of the compensating clutch (4).