[发明专利]一种Z轴传动结构

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体硅片传输机器人制造领域内，一种与立柱式Z轴传动结构相比较，具有更高的传动精度、传动载荷在圆周均布、重量轻、体积小、节省空间的三角支撑式Z轴传动结构。

背景技术

在硅片传输机器人的Z轴传动结构中，国内大多使用立柱式Z轴传动结构，即使用滚珠导轨作为Z轴传动的运动基准，将滚珠导轨安装在立柱的基准面上。但这种传动结构存在着以下缺点：一是结构受力状态不好。由于T轴与R轴的全部重量都通过T轴支撑滑块以悬臂梁的形式传递给滚珠导轨，滚珠导轨在正常承受的重力外，还额外承受很大的翻转力矩，使滚珠导轨产生较大的微观变形，轻则影响运动的灵活性，重则缩短滚珠导轨的使用寿命。二是由于滚珠导轨的安装面与侧向定位面之间、立柱的上下安装定位面之间、滚珠导轨安装面与滚珠丝杠的安装基准之间都存在着复杂的形状位置公差，因此立柱加工工艺复杂、成品率较低，加工成本高。三是由于立柱的重量一般都在十几公斤，面安装在机箱内的一侧方向，不可避免的造成重心不稳，易使主机产生倾覆。四是由于立柱的上下安装面与主机的上下安装板之间接触面积很大，使其在装配时不易调整，费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理，具有更高的传动精度、传动载荷在圆周均布、重量轻、体积小、节省空间的三角支撑式Z轴传动结构。

本发明的发明目的是这样实现的：一种Z轴传动结构，包括下安装座1、Z轴驱动装置组合2、LF型直线滚珠花键轴/直线滚珠衬套组合3、挠性联轴器4、滚珠丝杠5、三角支撑滑套6、滚珠丝母组件7、T轴机构组合8、上安装盖9等。所述高精度、均载荷的Z轴传动结构的特点是：使用三角支撑滑套6及三套LF型直线滚珠花键轴/直线滚珠衬套组合3替代立柱。由于LF型直线滚珠花键轴/直线滚珠衬套组合3具有很高的传动精度，而且在安装圆周内呈120°均布，因此使三角支撑滑套6只均匀地承受T轴与R轴机构的重量，而不会因受力不均产生额外的翻转力矩，极大的改善了受力状态，使Z轴传动结构更加合理。

将3个LF型直线滚珠花键轴3安装在下安装座1的安装孔内，并以紧固螺钉经下安装座1的沉头孔拧入花键轴端的螺孔内紧固。

将3个LF型直线滚珠衬套组合3装入三角支撑滑套6的安装孔内，并以紧固螺钉拧紧到位。再将滚珠丝母组件7装入三角支撑滑套6的配合孔内，以紧固螺钉拧紧紧固。最后将滚珠丝杠5旋入滚珠丝母组件7内待用。

将Z轴驱动装置组合2安装在下安装座1的相应位置，并以紧固螺钉通过下安装座1的沉孔与Z轴驱动装置组合2联接紧固。然后在Z轴驱动装置组合2的输出端，安装挠性联轴器4。

将装有3个LF型直线滚珠衬套组合3和滚珠丝母组件7、滚珠丝杠5的三角支撑滑套组合6装在3个LF型直线滚珠花键轴3上，并将滚珠丝杠5的下端装入挠性联轴器4的孔内，以紧定螺钉拧紧紧固。

将3个LF型直线滚珠花键轴3上端定位圆柱与上安装盖9的定位孔对正后，以紧固螺钉通过上安装盖9上的沉孔，拧入LF型直线滚珠花键轴3上轴端的螺孔内紧固。然后安装T轴机构组合8。如需调整，松开紧固螺钉，向相应的花键轴端垫入一定厚度的垫片，再将紧固螺钉拧紧后即可。

此时如果Z轴驱动装置组合2的电机轴旋转，力矩通过联轴器4带动滚珠丝杠5旋转，带动滚珠丝母组件7作上下直线运动。滚珠丝母5通过三角支撑滑套6带动直线滚珠衬套沿LF型直线滚珠花键轴3作直线运动。

本发明一种高精度、均载荷的Z轴传动结构，具有如下优点：

1、与立柱式Z轴传动结构相比，由于使用三角支撑滑套及三套LF型直线滚珠花键轴/直线滚珠衬套组合替代立柱，而LF型直线滚珠花键轴/直线滚珠衬套组合具有很高的传动精度，而且在安装圆周内呈120°均布，因此使三角支撑滑套只均匀地承受T轴与R轴机构的重量，而不会因受力不均产生额外的翻转力矩，极大的改善了受力状态，使Z轴传动结构更加合理。

2、由于取消了工艺过程极为复杂，加工难度很高的立柱，改用可在市场上采购的高精度LF型直线滚珠花键轴/直线滚珠衬套组合，只要在下安装座、上安装盖的相应安装部位和三角支撑滑套的3个配合孔进行同工步精加工，即可保证装配精度。因此有效的降低了成本。

3、由于取消了重量较重的立柱，且负载是沿圆周均匀分布的，纠正了立柱易产生的重心不稳问题，使主机重心稳定。

4、由于LF型直线滚珠花键轴的上下轴端直径较立柱的上下安装面要小许多，使其在装配时可使用调整垫片进行调整，因此调整过程相对简单。

附图说明

图1为本发明一种高精度、均载荷的Z轴传动结构的立体图。