[发明专利]用于将轨道保持到基础上的系统、方法和器械

说明书

相关应用的交叉参考

本专利申请要求于2009年12月21日递交的名称为“用于将轨道保持到基础上的系统、方法和器械(SYSTEM，METHOD，AND APPARATUS FOR HOLDING A TRACK TO A BASE)”的美国专利申请序列号12/643,785的权益，其全部内容通过参考结合在此。

技术领域

本发明总体上有关于将线性轨道组装在导向运动系统中。具体来说，本发明有关于一种轨道组件，该轨道组件支持一种将线性轨道组装到标准的基础挤压制品上的快速且容易的方法。

背景技术

在制造过程中和在制造出的资本货物自身之中，精密且可重复的运动是有用的且经常是必需的。例如，在从机械加工到纺织品到电子器件的制造过程中，工具头或其他物体来回地运动，且必须在大量的周期中这样精密且重复地运动。在另外的例子中，样品和仪器在实验室分析装置中相对于彼此运动以收集样本的数据，并且必须精密且重复地这样运动。

附接到支撑基础且骑在轨(rail)上的导向轮是这样一种导向运动技术，该技术提供了精密且可重复的运动。例如，美国专利第3,661,431号披露了导向轮和轨道，其中导向轮和轨合作使得导向轮可沿轨运动。

图1中示出了一种在导向运动应用中使用的示例性的轨道。图1图示出了一种在现有技术中已知的导向运动器械100的分解图。图1示出了V字形边轨道(“Vee”edge track)120和双V字形(DualVee)导向轮110，两者均由Bishop-Wisecarver公司制造。轨道120与支撑基础130耦接。在本发明的优选实施例中，支撑基础130包括挤压制品。

已知的支撑基础典型地具有标准的尺寸和结构。例如，图1所示的挤压制品130是由位于俄亥俄州克利夫兰市的Parker Hannifin公司制造的标准的铝挤压制品支撑基础的代表，其被广泛用在导向运动工业中。

同样广泛用在导向运动工业中的是用于将轨道与支撑基础耦接的轨道组件。图1示出一种已知的轨道组件125，其用于将V字形边轨道120耦接到标准挤压制品130。先前的为标准支撑基础提供轨道组件的努力，复杂、耗时、由于需要紧固件而难于装配、装配费用高、且由于使用了运动部件而不可靠，此外还有其他的缺点。事实上，目前的技术水平具有许多缺点。

由于现有技术的不足，因此需要提供一种可靠、有效且容易装配的用于与线性运动支撑基础一起使用的轨道组件。因此，需要提供一种轨道组件，该轨道组件与标准支撑基础有效地耦接。

还需要提供一种制造轨道组件的方法，该轨道组件无需使用紧固件而与标准支撑基础有效地耦接。另外，需要提供一种使用无紧固件组装技术(fastener-less assembly techniques)来组装导向运动系统的方法。

同样地，在使用紧固件更优的应用中，需要一种不复杂的、容易组装的、可重构的且通用的紧固系统。

现有技术的一个缺点是，利用紧固件的线性导向轨道和轨道组件被设计用来和特定的基础挤压制品一起使用。例如，许多已知的线性导向轨道被专门设计用来与由位于俄亥俄州克利夫兰市的Parker Hannifin公司制造的各种不同的T形槽挤压制品一起使用。然而，专门设计的轨道组件对于其他的挤压制品基础或构型是无用的。因此，本领域需要一种轨道组件，其可通用地使用于任何具有T形槽构型的挤压制品中。

现有技术的另一缺点是，已知的解决方案经常要求最终用户切削、钻削或以其他方式机加工一组工件，以从最初地构造线性导向系统。这对于不具备复杂的机加工车间的最终用户或对于那些不具备制造所需材料的必须技能的最终用户来说是很成问题的。

另外，预钻孔的轨道是非常昂贵的，并且需要用户预先规划要装配轨道的衬底。这也很成问题，因为用户必须特别地明确，并必须预先具有详细的计划。此外，一旦构造好一个具体的设置，在不去除整个系统并进行重钻孔的情况下不能对它进行重构。

当前线性运动系统的另一缺点是轨道组件的宽度轮廓。例如，已知的线性运动导向件都是大体积的。

现有技术的另一显著缺点是，钻削轨道并利用多个单独的紧固件将其附接到衬底上经常造成线性轨道的波样外观和不完整(imperfections)。这些波样外观对整个系统产生负面影响。

同样地，在简单地往下钻削轨道时，难以保持多个轨道的平行度。经常，多个轨道中的平行度是最重要的。例如，一个不平行度即使为千分之一英寸的轨道能负面地影响整个线性运动系统的性能。