直线运动系统的新动向

发布时间:2010-07-08
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安装在滚珠或滚柱间的保持器直线系统


机床设备上必不可少的直线系统经历了快速发展后,在技术上得到了很大进步。THK公司的高精度保持器技术就是根据机床的发展需要而研发的。主要具有以下三个方面的特点,即高速化、高精度和高信赖性。

转动体传动技术的发展和优良特性,为使用者带来了很大收益。该产品现已广泛应用于以机床行业为首的产业机器人、搬送装置、半导体制造装置、液晶制造装置和医疗器械等工业领域,同时其应用领域还涉及到免地震装置,包括铁道、车辆、自动门、整体橱柜和娱乐设施等民用领域,确立了其在机械零部件中的重要地位。

近年来机床行业一直向着高精度化、高速化、组合化和高效化方向发展,并且对环境和产品体积的要求也有所提高。为了满足这些要求,同时也是为了取得与廉价产品竞争的优势,THK公司加大了对产品高智能化的研发力度,并且进一步扩大了技术、产品和服务的领域。

高速化

机械设备一方面要求以高速化来缩短非加工时间,另一方面又要通过积存润滑剂来解决环保问题。保持器技术能够同时解决这两个问题。如图所示就是安装在滚珠或滚柱间的保持器直线系统。这项技术革新解决了转动体无限运动中的复杂性和耐久性问题,达到了实用化的阶段。带保持器的直线运动系统的主要特征包括:长期免维护、低噪声和低发尘量,并提高运动顺滑性,且延长了使用寿命。

保持器的保持片由两侧的连接带连接,所以在非负荷区的运动非常顺畅,提高了在微小运动中的反应性能。经DBB(Double Ball Bar)试验证明其可降低圆弧插补时的象限突起,并提高轮廓的加工精度。在试验机上进行的300m/min的高速耐久性试验,结果非常理想。

高精度

由于直线系统的构造是转动体循环的无限运动,当其达到高精度阶段时,运动中所产生的微小变位和波浪跳动就会影响到产品的表面精度,所以,传统的高精度直线系统往往无法被采用。

保持器技术同样能解决这一问题,其将直线系统作为安装在工作台上的一个整体,把直线系统内部的接触球承受的负荷、弹性形变量、接触角及作用于直线系统的由外力力矩带来的工作台变位量,通过直线系统内部力和扭矩的相互关系来求解,即可确立负荷分布理论。另外,随着工作台的移动钢球位置也在变化,连续解析出负荷的变化状态,就可把振动幅度降至最低,确立内部的优化设计。

工程师制作了用来测定精度的1轴工作台。为了高精度测量需要减少驱动装置的影响,因此,在1轴引动器上加入了测力传感器,其测定器为非接触型,可在1mm/s的速度下进行检测。

保持器技术使滚动运动中的振动幅度达到了0.01~0.1μm,实现了振动幅度精度方面的大幅提升。随着此项技术的发展,其在高精度领域的应用已越来越多。

高信赖性

直线系统的性能包括高精度、高刚性和长寿命等。在实际组装前,THK公司会为用户理论分析出最适合的直线系统,并对其进行验证,往往能得到很高的信誉。在设计阶段就考虑效率问题,可以帮助用户降低生产成本。

今后机床设备将向着高速化、复合化及小型化的方向发展。作为优秀直线系统提供商,THK公司将继续加大对高精度产品的研发力度,为用户提供更多新产品和新技术。

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