[发明专利]用于可受控制地移动的滑座的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种按所附权利要求1的前序部分所述的用于机床的相对于机床底座可受控制地移动的滑座的驱动装置。

背景技术

类属的驱动机构例如在具有较长的线性引导的以及可控地移动的轴或滑座的刀具机床和其他生产机床上使用。

线性轴目前通常通过梯形、球形或者辊形螺纹驱动机构驱动，利用所述线性轴可以实现长和机械上刚性的轴。但因为经常没有可供使用的空心轴马达，所以主轴或者主轴螺母与电伺服马达必须借助齿形皮带联接。出于功率匹配的原因，一般情况下需要前置连接的传动机构。

这些解决方案的缺点是，这些系统由于需要大量的部件(主轴、主轴螺母、齿形皮带、传动机构)，结构上既复杂，购置上又很昂贵。此外，主轴的高刚度由于由弹性体材料组成的相对柔性的齿形皮带而失去作用。传动机构的内部此外会产生逆转间隙，由此轴不再可能精确定位。

为使成本最小化，此外公知在线性轴上滑座直接通过齿形皮带与驱动马达或传动机构联接，从而可以取消主轴系统。但由此达到的节省成本的优点与下述缺点相关联，按照这种方式实现的线性轴机械上不是非常刚性的，也不能精确定位。

在其他解决方案中使用线性直流马达。在这种情况下，初级部件(线圈系统)与滑座并且次级部件(磁铁)与机床床身螺栓连接。驱动力因此直接在滑座上产生，从而可以取消任何类型的成本密集型传递元件。这种驱动系统在调节参数得到优化的情况下也可以机械上非常刚性地实施。这些驱动系统方面的缺点是，磁轨必须在移动路径的整个长度上安装，这与很高的成本相关联。此外，初级部件与次级部件之间产生很高的磁吸引力，礠吸引力对线性引导是一种附加的负荷。

US 4.750.970介绍了一种具有齿条-小齿轮组合的驱动器，其中齿条设置在机床床身上并且小齿轮连同传动机构和驱动马达设置在滑座上。小齿轮与齿条啮合并因此驱动线性引导的滑座。基于为了功率匹配所必需的传动机构可能出现逆转间隙，这使得精确定位不可能。

DE 101 60 014 C2公开了一种用于刀具机床的可控地移动的滑座的驱动装置，其取代具有传动机构的伺服马达使用转矩马达。转矩马达为多极的、同步、转矩强的电动马达，它们可以无中间连接的传动机构直接驱动小齿轮。小齿轮与马达轴整体构成。马达与限制圆周室的U形轴承体固定连接。通过轴承体的U形横截面虽然可以减轻重量，但这对转子的刚性却具有不利影响。因为在转子与定子之间产生磁性吸引力，所以转子能够类似于音叉那样产生振动。这种缺点可以通过附加的法兰盘避免。但任何附加的部件与更高的成本相关联。此外，轴承体的具有极大的切入深度的U形构造方式很难通过车削加工制造。小齿轮和马达轴的整体实施本身同样带来缺点。因为小齿轮出于磨损原因应由淬火钢制成，但轴却不需要被淬火，所以这种结构是不必要地昂贵的。此外的缺点是，转子借助夹紧组件这样卡紧在轴上，使转子不是直接在轴上定中心，而是基本上通过夹紧组件定中心。在夹紧组件上的螺栓未均匀拧紧的情况下，会导致转子的径向撞击，该径向撞击是如此大，以使得马达的正常工作可能被不利地影响或者甚至被破坏。这可以严重到下述程度，即会使转子在定子上打滑。

在DE 101 60 014 C2介绍的驱动装置中，马达轴的端部支承在滚动轴承上。在图3所示的实施方式中使用圆锥滚子轴承。为使圆锥滚子轴承可靠和长期稳定工作，正确的轴承预应力的调整至关重要。两个圆锥滚子轴承设置在驱动器的对置部位上，驱动马达和不同的机器部件因此处于轴承之间。由此形成很长的公差链，这能够使得正常的预应力调整很难或根本不可能。设置在两个相对夹紧的圆锥滚子轴承之间的定子在正常运行期间产生热耗。由于外壳内由此引发的热膨胀，会影响轴承预应力或者使该轴承预应力变大超出允许尺寸，从而导致轴承提前报废。与例如球轴承相比，圆锥滚子轴承具有更高的摩擦力矩。这一点会导致圆锥滚子轴承内更高的升温并因此导致轴承提前报废。

发明内容

本发明的目的因此在于，从DE 101 60 014 C2出发提供一种用于可控地移动的滑座的得到改进的驱动装置，该驱动装置的特征在于结构简单并且能够成本低廉地实现。

依据本发明的目的通过根据所附的权利要求1所述的驱动装置得以实现。

依据本发明的驱动装置的特征在于，为了支承轴，使用一种构成为固定轴承的滚动轴承和一种构成为浮动轴承的滚动轴承。