絲桿模組的特性與應用 1、絲桿直線模組組成 滾珠絲杄型直線模組主要組成由滾珠絲杄、直線導軌、鋁合金型材、滾珠絲 桿支撐座、聯軸器、電機、限位傳感器等組成 滾珠絲桿:滾珠絲杄是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。滾珠絲杠由螺杄、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉運動轉化成直線運動,這是滾珠螺絲的進一步延伸和發展,由于具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器。可在高負載的情況下實現高精度的直線運動。但滾珠絲杄不具備梯形絲桿的自鎖能力,使用過程中需要注意。 直線導軌:直線導軌又稱滑軌、線性導軌、線性滑軌,用于直線往復運動場合,擁有比直線軸承更高的額定負載,同時可以承擔一定的扭矩,可在高負載的情況下實現髙精度的直線運動,除此之外一些精度較低的場合也可以用箱體直線軸承進行替代,但需要注意的是在承受扭矩和額定負載能力方面比直線導軌較差。 模組鋁合金型材:模組鋁合金型材滑臺外形美觀、設計合理、剛性好、性能可靠,生產成本低常被用于工業自動化設備上,通過精加工后組裝成的模組剛度高,熱變形小,進給穩定性髙,從而保證了自動化設備中運行高精度與高穩定性。 滾珠絲桿支撐座:滾珠絲杄支撐座是支撐連接絲杄和電杋的軸承支撐座,支撐座一般分:固定側和支撐單元,固定側的支撐單元裝有經預壓調整的的角接觸球軸承。特別是在超小型式中,裝有為超小型滾珠螺杠所開發的接觸角45°的超小型角接觸球軸承,能獲得髙剛性、髙精度的穩定的回轉性能。支撐側的支撐單元使用深溝球軸承。支撐單元內部軸承中裝入了適量的鋰皂基潤滑脂,用特殊密封墊圈進行密封,能直接安裝,長期使用。****軸承的采用考慮到與滾珠螺杠在剛性上的均衡,使用高剛性低扭矩的角接觸球軸承(接觸角30°、自由組合)。 同時,超小型支撐單元裝有為超小型滾珠螺杠所開發的超小型角接觸球軸承。這種軸承接觸角是45°,球徑小、球數多,是具有高剛性、高精度的超小型角接觸球軸承,能獲得穩定的回轉性能。支撐單元的形狀支撐單元有角型和圓型系列,可根據用途選擇。小型且安裝簡便支撐單元是考慮了安裝周圍空間的、小體積的設計。同時,裝入了經過調整預壓的軸承,交貨后就可直接進行裝配,既降低了裝配工時,又可提高裝配精度。 當然,如果是需要節約成本的設計,也可以自制非標件軸承座,搭配外購軸承組合成支撐單元,批量應用在成本上是十分具有優勢的聯軸器:聯軸器是用來把兩軸聯接在一起,以傳遞運動與轉矩,機器停止運轉后才能接合或分離的一種裝置。聯軸器所聯接的兩軸,由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等,往往不能保證嚴格的對中,而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯軸器時,要從結構上采取各種不同的措施,使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。在非標設備直線模組中常用的聯軸器是彈性聯軸器,常見的類型有溝槽式聯軸器、十字滑塊式聯軸器、梅花聯軸器、膜片聯軸器。 非標自動化常用聯軸器(經驗總結) 要求零背隙時,選膜片式或溝槽式 要求傳遞高扭矩時,選用膜片式、十字形、梅花形 伺服電機多配膜片式,步進電機則多選溝槽式 十字形常用于氣缸或繞膜電機場合,精密性能略遜(要求不高) 限位傳感器 直線模組中的限位傳感器一般會用到槽型光電開關,槽型光電開關其實對射 式光電開關的一種,又被叫做U型光電開關,是一款紅外線感應光電產品,由紅 外線發射管和紅外線接收管組合而成,而槽寬則就決定了感應接收型號的強弱與 接收信號的距離,以光為媒介,由發光體與受光體間的紅外光進行接收與轉換, 檢測物體的位置。槽型光電開關于接近開關同樣是無接觸式的,受檢測體的制約 少,且檢測距離長,可進行長距離的檢測(幾十米)檢測精度高能檢測小物體應用非常的廣泛。 2、滾珠絲桿模組優缺點 絲杄直線模組導程小,能將伺服電機的推力發揮到****,一般導程越小的絲桿直線模組,推力就越大。一般應用于較大受力和負載的行業,比如伺服用到功率100W額定推力0.32N通過導程5m的滾珠絲桿能產生大約320N的推力。 一般Z軸使用一般都是滾珠絲桿直線模組、滾珠絲杄直線模組還有一個方面的優勢是其精度相對其他傳動方式高,般絲桿直線模組重復定位精度±0.005一±0.02mm,根據定制者實際要求制作。 由于滾珠絲桿直線模組收到滾珠絲桿的細長比例的限制,一般的滾珠絲杄直線模組的行程都不能做太長,以直徑/總長的1/50為****值,控制在這個范圍內,超出長度的情況需要適量降低運行速度。超過細長比長度的模組通過伺服電機高速轉動,絲杄產生的共振會產生震動偏擺造成大的噪音和危險,滾珠絲桿裝配時是兩端支撐,絲杄過長不僅會造成聯軸器容易松動,還有模組精度、使用壽命下降。以臺灣上銀KK模組為例,有效行程超過800m時可能發生共振,行程每增加100m時,****速度應降低15%。 3、滾珠絲桿模組的應用 電動機十直線模組機構的動作平穩,精度和控制性能佳(可在行程內任意位 置精確停動),運行速度決定于電動機轉速和絲杠螺距及執行機構的設計,比較適用于中小行程場合,也是很多線性機器人所采用的機構形式。在自動化產業設備中被廣泛應用于半導體、LCD、PCB、醫療、激光、3C電子、新能源、汽車等各類自動化設備中。 4、絲杄模組相關參數、直線模組樣冊詳情: 重復定位精度:是指在同一模組上,應用相同的輸出,完成多次重復的定位,所得到連續結果的一致程度。重復定位精度受伺服系統特性、進給系統的間隙與剛性以及摩擦特性等因素的影響。一般情況下,重復定位精度是成正態分布的偶然性誤差,它影響模組多次運動的一致性,是一項非常重要的性能指標。 滾珠絲桿導程:指的是絲桿模組中絲桿的螺紋間距,也代表著絲桿每旋轉一圈,螺母在螺紋上前進的直線距離(單位一般為毫米:mm)。 ****速度:指的是不同的導程下,模組所能達到的的直線速度****值 ****可搬運重量:模組運動部分可負載的****重量,不同的安裝方式會有不同的受力 額定推力:當模組作為推力機構時,所能夠達到的額定推力。 標準行程、間隔:因為模組化購置帶來的好處是選型快速,有現貨。缺點則是行程是有標準的。雖然也可以和廠商訂購特殊尺寸,但是常規的標準都是廠家給定的,所以標準行程就是指的廠商的現貨型號,間隔則是不同標準行程的差值,一般由****行程作為****值,往下的等差數列。 例如:標準行程100-1050mm,間隔50m,那么該型號的現貨的標準行程則是:100/150/200/250/300/350..1000、1050mm 5、絲桿直線模組的選型流程 根據設計應用工況來確定模組種類:氣缸、絲桿、同步帶、齒輪齒條、直線電機模組等。 計算確認模組的重復定位精度:對比需求重復定位精度與模組重復定位精度,選擇合適精度模組。 計算模組的****直線運行速度,確定導程:計算設計應用工況的運行速度, 通過模組最髙速度選擇合適模組,然后確定模組導程大小。 確定安裝方式及****負載重量:根據安裝方式計算負載質量及力矩。 計算需求行程與模組標準行程:根據實際預估行程,匹配模組標準行程。 確認模組搭配電機型號及配件:電機是否剎車、編碼器形式、電機品牌。 
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