根據(jù)特定的生產(chǎn)和性能要求,機(jī)器設(shè)計(jì)人員在選擇線性模塊時(shí)有多種選擇。但在某些行業(yè)和系統(tǒng)應(yīng)用中,準(zhǔn)確和精確的運(yùn)動(dòng)是最關(guān)鍵的要求。特別是,半導(dǎo)體制造、激光切割機(jī)床、電子裝配和實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化系統(tǒng)等應(yīng)用需要精密線性模塊,這些模塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中以極嚴(yán)格的端點(diǎn)精度和平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)以及最小的振動(dòng)運(yùn)行。那么如何選擇精密線性模組呢?
一、需要精確的動(dòng)作
激光切割、醫(yī)療測試設(shè)備中的自動(dòng)采樣系統(tǒng),或使用制造工具移動(dòng)半導(dǎo)體晶片的非常精確和精細(xì)的運(yùn)動(dòng),都需要在行進(jìn)過程中非常穩(wěn)定、幾乎無振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。盡可能準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)的終點(diǎn)是主要目標(biāo)。當(dāng)線性模塊以微米級(jí)精度將托盤運(yùn)送到裝配工具時(shí),可以實(shí)現(xiàn)最大生產(chǎn)力。
穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)通常對(duì)于保護(hù)高度敏感的材料免受線性運(yùn)動(dòng)造成的損壞或退化至關(guān)重要。半導(dǎo)體晶圓就是一個(gè)很好的例子:它們非常脆弱,成品晶圓可以包含價(jià)值數(shù)百萬元的芯片,每個(gè)晶圓都必須經(jīng)過數(shù)百個(gè)工藝步驟,每次從一個(gè)步驟移動(dòng)到另一個(gè)步驟時(shí),線性模塊中的振動(dòng)都會(huì)損壞加工中的晶圓并降低其最終價(jià)值。振動(dòng)越低,風(fēng)險(xiǎn)越低。
二、使用的材料
在線性模塊領(lǐng)域,鋁或鋼最常用于制造外殼或“型材”。鋁制外殼通常用于更標(biāo)準(zhǔn)的線性模塊,因?yàn)樗鼈兛梢越?jīng)濟(jì)高效地?cái)D壓以適應(yīng)更廣泛的模塊尺寸和長度。但是,重要的是要考慮使用鋼殼構(gòu)建的精密線性模塊。與鋁基模塊相比,這些外殼的模塊化靈活性和與所需路徑的偏差往往較?。ㄤX基模塊也非常穩(wěn)定,但幾乎沒有鋼外殼可以支撐的那么高)。
由于精密線性模塊有一個(gè)機(jī)加工的鋼制外殼,可以防止這種偏差,確保非常高的平面度或直線度。這有助于減少抖動(dòng)、端點(diǎn)精度和位置可重復(fù)性。還要尋找?guī)в袡C(jī)加工參考邊緣和集成導(dǎo)軌的模塊。
三、選擇合適的尺寸
當(dāng)需要高精度操作時(shí),請(qǐng)務(wù)必選擇合適尺寸的組件來處理負(fù)載。例如,軸向或扭轉(zhuǎn)載荷可能需要比簡單的徑向載荷更寬或更重的組件。此外,在機(jī)床、半導(dǎo)體制造和電子制造等許多高級(jí)應(yīng)用中,生產(chǎn)系統(tǒng)相對(duì)較小,并且需要緊湊的精密模塊,這些模塊可以很容易地安裝在狹小的機(jī)器空間中。許多供應(yīng)商提供不同的尺寸。
此外,重要的是要考慮其他基本的直線運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),例如系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境、負(fù)載安裝的角度、所需的速度、行進(jìn)的距離和所需的占空比。這在業(yè)界被稱為LOTPED(負(fù)載、方向、速度、行程、精度、環(huán)境和占空比)。
四、牽引裝置零件
滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)器在將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)方面非常有效。作為機(jī)械操作元件,它們可以安裝在XYZ方向并以所需的精度和可重復(fù)性執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。帶有全接觸密封的滾珠絲杠提供了高剛度、高精度和卓越速度的獨(dú)特組合,使其可用于各種精密運(yùn)動(dòng)應(yīng)用。特別是,它們處理高軸向載荷的能力通常使它們成為比直線電機(jī)更好的選擇,尤其是在金屬、木材和石材切割應(yīng)用中。
同樣重要的是精密模塊線性控制器的設(shè)計(jì)。直線導(dǎo)軌的精度取決于許多因素:滑塊或軸承運(yùn)行的導(dǎo)軌精度、滾珠或滾子運(yùn)行的軸承路徑以及導(dǎo)軌安裝面的平整度。最重要的評(píng)估項(xiàng)目之一是球沿推車內(nèi)的軌道行進(jìn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)平滑度。精度范圍非常高的應(yīng)用可能會(huì)受到再循環(huán)室中滾珠的微小運(yùn)動(dòng)或滾子系統(tǒng)繞其軸線輕微旋轉(zhuǎn)的不利影響。
任何偏轉(zhuǎn)或打球都會(huì)降低準(zhǔn)確性,而球循環(huán)中的不均勻性會(huì)導(dǎo)致不準(zhǔn)確性。為了解決這個(gè)問題,領(lǐng)先的線性模塊供應(yīng)商采用了控制措施,以優(yōu)化關(guān)鍵過渡點(diǎn)的再循環(huán),并在滾珠在軸承單元中旋轉(zhuǎn)時(shí)始終如一地提供超平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。帶有滾珠絲杠組件和優(yōu)化線性導(dǎo)軌和鋼制外殼的精密線性模塊提供了高精度和高速自動(dòng)化系統(tǒng)所需的許多關(guān)鍵特性。
5、潤滑與密封
無論設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)得多么出色,線性模塊都需要在其整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥?,以保持?zhǔn)確和穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。確保潤滑有效集成到整個(gè)系統(tǒng)維護(hù)中的一種方法是選擇精密模塊,使連續(xù)模塊潤滑更容易、更方便。
大多數(shù)精密模塊最初可以使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)潤滑劑進(jìn)行潤滑。在其他模塊中,有機(jī)會(huì)開發(fā)更先進(jìn)的潤滑產(chǎn)品——例如,滿足潔凈室或電子行業(yè)的要求。