直線導(dǎo)軌副在光學(xué)儀器中的應(yīng)用擴(kuò)展

摘 要:直線運動導(dǎo)軌的作用是用來支撐和引導(dǎo)運動部件，按給定的方向做往復(fù)直線運動，往往應(yīng)用在精度比較高的結(jié)構(gòu)中。直線導(dǎo)軌制造精度、輕小型化水平及環(huán)境適應(yīng)能力等指標(biāo)在不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展到了在航空航天光學(xué)儀器領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞:直線導(dǎo)軌副直線運動光學(xué)儀器自動化設(shè)備

中圖分類號:V445.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0085-02

直線運動機(jī)構(gòu)是機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的一個重要種類，在切削機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人等各項領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，對直線運動機(jī)構(gòu)的定位精度、導(dǎo)向精度的要求在不斷提高，使傳統(tǒng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)生了重大變化。直線導(dǎo)軌是1932年法國專利局公布的一項專利，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，直線導(dǎo)軌已經(jīng)日趨成為國際通用的一種支承及傳動裝置，越來越多被數(shù)控機(jī)床，數(shù)控加工中心，精密電子機(jī)械，自動化設(shè)備所采用，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

1 直線導(dǎo)軌副簡介

直線導(dǎo)軌副一般由導(dǎo)軌、滑塊、反向器、滾動體和保持器等組成，直線導(dǎo)軌的移動元件(導(dǎo)軌)和固定元件(滑塊)之間的中間介質(zhì)采用滾動鋼球，以滑塊和導(dǎo)軌間的鋼球滾動來代替直接的滑動接觸，并且滾動體可以借助反向器在滾道和滑塊內(nèi)

實現(xiàn)無限循環(huán)，具有結(jié)構(gòu)簡單、動靜摩擦系數(shù)小、定位精度高、精度保持性好等優(yōu)點。直線滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

表1對我們常用的幾種直線運動副進(jìn)行了一下比較，從表中可以看出，滾動直線導(dǎo)軌不論從精度、剛度及維護(hù)等方面均顯示出很大的優(yōu)勢。

2 滾動直線導(dǎo)軌副目前的應(yīng)用概況

直線滾動導(dǎo)軌的作用是用來支撐和引導(dǎo)運動部件，依靠導(dǎo)軌兩側(cè)兩列或四列滾珠循環(huán)滾動帶動工作臺按給定的方向平穩(wěn)移動做往復(fù)直線運動，所以目前的直線滾動導(dǎo)軌主要應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工中心、自動化設(shè)備中，下面的圖片給出了其中的一些應(yīng)用舉例。圖2是某切削機(jī)床的導(dǎo)軌安裝示意圖，圖3是三軸機(jī)械手的一張圖片，圖4是某一維移動臺的一個示意圖。

3 直線導(dǎo)軌在空天光學(xué)儀器中的應(yīng)用舉例

由于滾動直線導(dǎo)軌的優(yōu)良精度特性，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)開始從傳統(tǒng)的工業(yè)化設(shè)備，拓展開來。近年來，在航空航天光學(xué)儀器中，滾動直線導(dǎo)軌漸漸開始得到應(yīng)用，比如調(diào)焦機(jī)構(gòu)、像移補償機(jī)構(gòu)、像面掃描機(jī)構(gòu)等需要做往復(fù)直線運動的機(jī)構(gòu)中常常用到直線導(dǎo)軌副。圖5是某航空相機(jī)采用直線導(dǎo)軌作為調(diào)焦使用導(dǎo)軌的圖，圖6所示是某航天光學(xué)遙感器像面移動導(dǎo)軌的示意圖。

眾所周知，航空航天光學(xué)儀器所需要承受的環(huán)境條件比較惡劣，因此其所需要進(jìn)行的各項環(huán)境試驗也非常苛刻，可喜的是，在經(jīng)過一定級別的振動試驗及高低溫試驗后，直線導(dǎo)軌的精度依然保持在可接受的公差范圍以內(nèi)，完全滿足使用要求。

4 結(jié)語

隨著加工技術(shù)的不斷發(fā)展，直線導(dǎo)軌的運動精度、環(huán)境適應(yīng)能力、輕小型化水平將會不斷提高，其應(yīng)用也將從地面擴(kuò)展到航空航天領(lǐng)域，機(jī)床、機(jī)器人等工業(yè)設(shè)備逐漸擴(kuò)展到光學(xué)儀器領(lǐng)域，并將在光學(xué)儀器中得到更加廣泛的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

[1]普世東．HIWIN直線導(dǎo)軌的應(yīng)用技術(shù)[J].切削技術(shù)網(wǎng)站.

[2]錢乃巖.如何正確選用直線導(dǎo)軌[J].中國工控網(wǎng).

[3]張新潔，顏昌祥，謝濤.星載光學(xué)遙感器調(diào)焦機(jī)構(gòu)設(shè)計[J].光學(xué)精密工程，2009， 17(11):2757-2761.IKO直線運動系列綜合目錄CAT-9501A[M].

[4]高飛，張葆，劉大禹.一種航天光學(xué)遙感器調(diào)焦機(jī)構(gòu)試驗研究[J].長春理工大學(xué)學(xué)報，2008，31(2):30-31.