許(xu)多工(gong)業及自動(dong)化應用需要(yao)直線模(mo)組，大多數模(mo)組是由皮(pi)帶或絲杠來作為驅動(dong)。

這兩種類型直線模組各有優缺點:

比如皮帶模組驅動具(ju)有高速、低成本、極少(shao)維護(hu)等特點。

絲杠模組驅(qu)動具有高剛性(xing)、高精度、高負(fu)載(zai)力(li)等特點(dian)。

綜合起來(lai)，兩種(zhong)系統都能(neng)很好地(di)滿(man)足大多數應(ying)用(yong)的(de)需要，但當需要更(geng)長行程時，就會出(chu)現一些問(wen)題。

選擇皮帶

當(dang)行程(cheng)超(chao)過5m的(de)時候，皮(pi)帶驅(qu)動(dong)是一個很好的(de)選擇。

皮(pi)(pi)帶驅動系統(tong)相對(dui)簡單，只要(yao)皮(pi)(pi)帶張(zhang)力(li)足夠，它就可以達到大(da)約10米/秒的高(gao)速。但皮(pi)(pi)帶驅動在軸向(xiang)驅動力(li)和精度相對(dui)絲杠驅動要(yao)小一(yi)些。

選擇絲杠

當某些(xie)應用(yong)需要(yao)高精(jing)度、高剛性的直線運動(dong)單元時(shi)，皮帶驅動(dong)系統可(ke)能滿足不了要(yao)求。我(wo)們不得不考慮絲杠驅動(dong)系統。

傳統(tong)(tong)上講，絲(si)杠驅動(dong)(dong)系統(tong)(tong)的(de)問題是難以(yi)達到更長(chang)(chang)的(de)行(xing)程(cheng)長(chang)(chang)度。傳統(tong)(tong)的(de)絲(si)杠驅動(dong)(dong)的(de)行(xing)程(cheng)長(chang)(chang)度通常可以(yi)達到5.5或(huo)6米，使(shi)用成對(dui)的(de)軸(zhou)承座進(jin)行(xing)支(zhi)撐(cheng)，并能滿足在3000rpm左右的(de)較高轉(zhuan)速下順(shun)暢(chang)運(yun)行(xing)且不(bu)會發生震(zhen)顫(zhan)。傳統(tong)(tong)的(de)支(zhi)撐(cheng)系統(tong)(tong)是由幾對(dui)軸(zhou)承座組成，通常間距為100-500mm，用導桿(gan)將軸(zhou)承座連接在一起，與直線運(yun)動(dong)(dong)系統(tong)(tong)一起運(yun)動(dong)(dong)，

直線(xian)運動(dong)單元(yuan)需(xu)要更(geng)長的(de)行程時，理(li)論可以增加更(geng)多(duo)的(de)數量的(de)軸承座，有(you)多(duo)達三對或者四對一(yi)起工(gong)作，但(dan)是(shi)在如(ru)此多(duo)的(de)軸承座情況下，連(lian)桿(gan)(gan)不好布置，連(lian)桿(gan)(gan)和連(lian)桿(gan)(gan)之(zhi)間，連(lian)桿(gan)(gan)和型材(cai)之(zhi)間會產生干涉。

因此，實現更(geng)長的(de)行程的(de)第一個挑戰(zhan)是(shi)創(chuang)建一個系統，可以給更(geng)長絲杠提(ti)供更(geng)多的(de)支撐(cheng)。

我們的(de)解(jie)決方(fang)案是：去(qu)掉這些(xie)絲杠支撐的(de)連桿，在這個系統中，這些(xie)絲杠支撐可以相互組合，并(bing)在需要時相互脫離開來。

一旦絲(si)(si)杠(gang)(gang)支(zhi)撐(cheng)到(dao)達(da)他(ta)們的(de)(de)位置，就會停(ting)留在那里給(gei)絲(si)(si)杠(gang)(gang)予以(yi)支(zhi)撐(cheng)。在這樣一個系統(tong)中可以(yi)實現(xian)10個，12個甚至13個絲(si)(si)杠(gang)(gang)支(zhi)撐(cheng)，加上端部的(de)(de)軸承(cheng)座，從而做(zuo)到(dao)行程長(chang)度可達(da)11米(mi)的(de)(de)滾珠絲(si)(si)杠(gang)(gang)單元(yuan)(yuan)。絲(si)(si)杠(gang)(gang)支(zhi)撐(cheng)之(zhi)間的(de)(de)距離根據直線(xian)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)的(de)(de)尺寸有關，但通常在0.5米(mi)到(dao)1米(mi)之(zhi)間。

直線模組內部結構圖

絲(si)杠(gang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)由塑料制成，是直線單(dan)元的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)組成部分，所(suo)有(you)的(de)(de)絲(si)杠(gang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)可以鑲嵌在一(yi)起。當滑(hua)(hua)架(jia)移動時，滑(hua)(hua)架(jia)運動方向的(de)(de)絲(si)杠(gang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)被滑(hua)(hua)架(jia)推動起來，并互(hu)相(xiang)嵌套在一(yi)起。滑(hua)(hua)架(jia)運動反方向的(de)(de)絲(si)杠(gang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)，會被滑(hua)(hua)架(jia)拉(la)著行走，最后面的(de)(de)支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)會落到(dao)型材上的(de)(de)第(di)一(yi)個(ge)(ge)凹槽里面，然(ran)后倒數第(di)二(er)個(ge)(ge)會落到(dao)第(di)二(er)個(ge)(ge)凹槽里，以此類推，這樣會保證所(suo)有(you)的(de)(de)凹槽處都(dou)會有(you)有(you)絲(si)杠(gang)支(zhi)撐(cheng)(cheng)(cheng)。

這種支撐系統可以(yi)在保持絲杠的(de)(de)較(jiao)高旋轉(zhuan)速度(du)進而(er)實現直線(xian)單(dan)元(yuan)在長(chang)行(xing)程(cheng)下(xia)運行(xing)而(er)不會彎曲或(huo)擺動(dong)。要想超過6米的(de)(de)長(chang)度(du)，下(xia)一個挑戰是制作一個更長(chang)的(de)(de)絲杠。

然而(er)，由于原料(liao)的(de)限制，絲杠(gang)通常只(zhi)能(neng)生產到(dao)6米(mi)長(chang)。那么(me)，如何(he)才能(neng)達到(dao)超過10米(mi)的(de)行(xing)程長(chang)度(du)呢?

答案在(zai)(zai)于將(jiang)兩(liang)個(ge)(ge)絲(si)杠通過螺紋連(lian)接(jie)在(zai)(zai)一(yi)起，并使(shi)用(yong)(yong)(yong)一(yi)些非常精(jing)確(que)的(de)制(zhi)造技術。 梯形(xing)(xing)和(he)滾珠絲(si)杠是在(zai)(zai)軋制(zhi)生產(chan)線上制(zhi)造的(de)，每一(yi)個(ge)(ge)產(chan)品生產(chan)出(chu)來可能略有(you)不同。因此(ci)，為(wei)了將(jiang)兩(liang)個(ge)(ge)絲(si)杠連(lian)接(jie)在(zai)(zai)一(yi)起，需要(yao)克服螺紋偏差(cha)方(fang)(fang)面的(de)差(cha)異。為(wei)了成功(gong)地連(lian)接(jie)兩(liang)個(ge)(ge)絲(si)杠，必須使(shi)用(yong)(yong)(yong)精(jing)度(du)最(zui)高(gao)、偏差(cha)最(zui)小(xiao)的(de)絲(si)杠。這(zhe)就(jiu)(jiu)需要(yao)絲(si)杠進行精(jing)密(mi)加工(gong)。一(yi)旦加工(gong)過程(cheng)達(da)到了要(yao)求的(de)精(jing)度(du)，就(jiu)(jiu)可以使(shi)用(yong)(yong)(yong)螺紋連(lian)接(jie)將(jiang)兩(liang)個(ge)(ge)絲(si)杠之(zhi)間的(de)偏差(cha)降到最(zui)小(xiao)。這(zhe)就(jiu)(jiu)保證了拼(pin)接(jie)絲(si)杠和(he)單根短絲(si)杠基(ji)本沒有(you)區(qu)別(bie)。最(zui)后使(shi)用(yong)(yong)(yong)高(gao)強(qiang)度(du)膠水固定，因為(wei)任何熱連(lian)接(jie)或焊接(jie)都會再次改(gai)變幾何形(xing)(xing)狀并產(chan)生問題。 采(cai)用(yong)(yong)(yong)可分(fen)離絲(si)杠支撐系統和(he)精(jing)密(mi)制(zhi)造的(de)長(chang)行程(cheng)絲(si)杠的(de)解決方(fang)(fang)案意味著行程(cheng)長(chang)度(du)可以達(da)到10米(mi)以上。一(yi)個(ge)(ge)行程(cheng)長(chang)度(du)為(wei)2 - 3米(mi)的(de)直線單元可以3/4000rpm的(de)最(zui)大轉速運行。

通常情況下，對于(yu)行(xing)程(cheng)較(jiao)長的(de)系統，轉(zhuan)速必(bi)須大(da)大(da)降(jiang)低，以避免絲杠擺動，但Thomson解決了這個問題，利(li)用這些(xie)額(e)外的(de)絲杠支撐，在(zai)3/4000rpm的(de)速度(du)下，將行(xing)程(cheng)長度(du)保持在(zai)10米以上。

客戶的(de)收益(yi)有：剛性絲杠(gang)系統(tong)，長行程和高運動(dong)速度。

哪(na)些應用需要長行(xing)程絲杠模組(zu)

長行程的絲(si)杠傳動(dong)系統廣泛應用于工業領(ling)域(yu)，以(yi)提供精確的直線(xian)運動(dong)控制(zhi).

在焊接系統中，焊槍需要非常(chang)精確的定位。在(zai)使用高(gao)性能的材料的應用中，如鈦的焊接是在(zai)真空(kong)中進(jin)行(xing)的，以避免金屬(shu)氧化。在(zai)這(zhe)些應用中，像長管(guan)這(zhe)樣的部件需要長行(xing)程(cheng)的絲杠(gang)驅動系(xi)統。

汽車生產線中的一些應用，

如在工位之間移動(dong)機器(qi)人(ren)焊接臂，也需要(yao)長(chang)行(xing)程的(de)直線運動(dong)。雖然速度(du)可能不是(shi)(shi)運輸機器(qi)人(ren)手(shou)臂的(de)關鍵因素，長(chang)行(xing)程和非(fei)常精確(que)的(de)定位是(shi)(shi)必需的(de)。

在(zai)汽車工(gong)業(ye)和其(qi)他幾(ji)個市場領域，也有(you)許多應用，需(xu)要在(zai)組(zu)裝站之(zhi)間轉移材料(liao)。

通常，這些的組件(jian)的拾取(qu)和放(fang)置必須提供精確定(ding)位，而絲杠驅動再次提供了(le)一個很(hen)好的解決方案。

光纜的制造是一種高速應用，一旦(dan)停止就會危害(hai)到所生(sheng)產(chan)的(de)光纖的(de)質量(liang)。電(dian)纜(lan)被卷(juan)繞到大卷(juan)軸上，當一個卷(juan)軸滿(man)了的(de)時候，需要盡快更換，以盡可(ke)能減少(shao)產(chan)品在(zai)這個連續過(guo)程中的(de)損失。精度(du)(du)和速度(du)(du)對(dui)于生(sheng)產(chan)效(xiao)率是至(zhi)關重要的(de)，長絲杠驅動可(ke)以滿(man)足這兩(liang)個要求，以及對(dui)應重負(fu)荷卷(juan)軸的(de)能力(li)。

任何需要在垂直平面移動重型設備的(de)應用都得益(yi)于(yu)線性(xing)絲(si)杠的(de)剛(gang)性(xing)和故障安全功能。

例如，在飛機工業中，絲杠(gang)安(an)全地(di)、精確地(di)移動(dong)用(yong)于質量(liang)保證(zheng)的高(gao)精度攝(she)像機。在這種情(qing)況下，采用(yong)特殊(shu)的大(da)直徑鋼球的滾珠導向系統來(lai)承擔(dan)動(dong)態載荷力矩。

改善現有的直線模組

長(chang)行(xing)程的(de)(de)直(zhi)線模組還可以(yi)替代許多現(xian)有的(de)(de)傳(chuan)統系(xi)統驅動(dong)應用(yong)，例如行(xing)程長(chang)度在5 米以(yi)上的(de)(de)應用(yong)，通常這類(lei)傳(chuan)統的(de)(de)絲杠驅動(dong)會(hui)存在以(yi)下兩個問(wen)題：

1. 系統速度(du)(du)變慢，不能以(yi)所需的(de)速度(du)(du)或者較高的(de)速度(du)(du)運行。

2. 開放式的系統，無(wu)密封。

由于開放的絲杠會帶來(lai)灰塵和(he)碎屑，因此這類系統很難維護，需要定期(qi)清洗(xi)，以避免滾珠螺母過早失效。

在這種應用中，Thomson可(ke)分離絲(si)杠支撐系統意(yi)味著絲(si)杠可(ke)以以更(geng)高(gao)的速(su)度運行(xing)。防塵和可(ke)靠(kao)性問(wen)題(ti)可(ke)以使用密封系統解決，保護(hu)絲(si)杠并減少維護(hu)要求(qiu)。

如下圖所示(shi)的(de)封閉式直線模組，防止灰塵(chen)和碎(sui)屑進入，不需要定期清洗，可(ke)(ke)以保(bao)持最佳的(de)性能和可(ke)(ke)靠性。

封閉直線模組

在這樣的直線模組，滑(hua)架可(ke)以配備潤滑(hua)通道。這使得油脂可(ke)以從一(yi)個單一(yi)的點進入滾珠(zhu)導軌和(he)滾珠(zhu)絲(si)杠，而不必打開密封(feng)系統(tong)。

Thomson的(de)(de)(de)設(she)計(ji)能迅速實現全面(mian)的(de)(de)(de)維護。由于該密封裝置不需要打開，所(suo)以只有非常(chang)有限(xian)的(de)(de)(de)灰塵或(huo)水可以滲(shen)透系統，因此即使在最骯臟的(de)(de)(de)環境中，直(zhi)線單元也能得到(dao)保護。

直線(xian)模(mo)組使用的滾(gun)珠(zhu)絲杠比皮帶系(xi)統(tong)可以提(ti)供更大(da)的的負載能(neng)力。

Thomson創新的(de)可分離絲杠支撐系(xi)統(tong)，避免了絲杠的(de)擺動和(he)彎曲，同時使系(xi)統(tong)能夠以(yi)(yi)較高的(de)速度運(yun)(yun)行(xing)。長行(xing)程直線模組提供精確定位，快速，安全的(de)操作。而且在密封(feng)的(de)型材中(zhong)運(yun)(yun)行(xing)時，它們即使在惡劣(lie)的(de)環境(jing)中(zhong)，都(dou)可以(yi)(yi)持(chi)續可靠的(de)運(yun)(yun)行(xing)且極(ji)少維護。