丝杆电机的直线运动设计元素
直线运动系统的设计进步
线性运动系统通过其机械和机电设计元素的整体一致性和精度来实现更高的性能。这组元素包括导螺杆，防反冲螺母，联轴器，电机和控制策略的设计和制造。通过了解这些组件中的每一个及其对设计输出的影响以及传统制造工艺与高级制造工艺之间的差异，客户将在满足其应用需求方面获得更大的成功。
丝杠和螺母的质量
导螺杆技术以及各种螺母设计和材料已经使用了数十年。如今仍然占主导地位的传统制造方法包括手动调整，这些调整将导螺杆的质量限制在操作员的技术水平上。
PBC Linear通过度量衡，轴平直度和表面精加工使该过程自动化，从而拥抱了现代制造模型。计量学是现代丝杠制造模型中的一项重要进步。对于物体沿轴点对点移动的运输类应用，传统的每300毫米(六英寸)检查引线精度的方法就足够了。
相反，高精度定位应用程序要求单螺纹旋转内的精度。与合适的螺纹几何形状的任何偏差都被视为不规则的螺距误差，或者在行业内通常被称为螺纹的醉酒度。
我们的自动化CNC制造设备和详细的检查方法可提供更严格的控制和质量，因此单个螺纹内的高点和低点显示出大大提高的副旋转精度-换句话说，减少了醉酒现象。反过来，这有助于导螺杆将旋转一圈的定位重复性保持在微米范围内。在需要亚旋转精度的应用中，这是特别关键的性能指标，可能包括：
3D打印，其中层分辨率被推低至每层10 µm。
诸如注射泵之类的医疗设备，其中的分配单元必须输出救生药物并控制剂量至微升。
光学和扫描设备，半导体芯片和晶圆加工设备以及需要精确度很高的实验室自动化。
滚丝完成后，必须测量和调整丝杠轴的直线度。
直线度至关重要，因为在与电机组装时，任何误差都会加剧，并可能导致振动，噪音和过早磨损。传统的手动螺丝校直方法会在螺丝轴几何形状中产生雪锥效应，形成绕长轴轴线开瓶的单个或多个拱形。
相反，自动校直和检查过程消除了这些错误，从而实现了稳定的螺杆性能。PTFE涂层的应用进一步提高了性能。始终如一的光滑表面可以避免可能导致螺母过早磨损的点蚀，裂缝，气泡，剥落或表面粗糙度。
螺母和螺丝的相互作用
传统的反间隙螺母采用多件式设计，需要螺旋弹簧产生轴向力，然后通过机械干涉将其转换为径向力。该设计依靠注塑部件将力均匀地施加到指上，从而控制螺钉和螺母之间的配合。导致这些设计失败的问题是：
弹簧的零星和可变力
前1,000个周期中的预紧力有很大变化
夹头在螺母上的粘滑
螺母材料磨损时压力波动
相反，我们的ConstantForce®螺母采用简化的两件式设计，以径向方式向螺母指施加压力，这是控制螺母与螺钉之间的游隙或游隙所需的方向。太阳网集团8722弹簧设计可确保在轴的整个生命周期中保持一致的预紧力，而采用PTFE的自润滑螺母材料可提供一致的润滑性并提高效率。
我们的太阳网集团8722抗反冲丝杠螺母的一大优点是可以通过调节弹簧和其他参数将其调节到特定的应用场合。该调整可优化预紧力，齿隙，拖曳力和游隙，以满足所需的规格。在验证和最终检查过程中，可以测试每种螺钉和螺母组合以及每个电动机和螺钉组件的这些性能特征。
耦合或直接连接到驱动器
螺钉连接到电动机的三种基本方式。传统方法使用耦合器作为螺钉和带有延伸双头螺栓轴的电动机之间的组件。这种组装方法有一些缺点，包括：
多个组成部分
更大的空间要求
潜在的对准问题
降低性能和系统寿命
另一种方法是使用锥形孔将螺钉机械固定在适当的位置。这些组件在需要频繁维护和快速拆卸和重新组装方法的电动机上很常见。缺点包括：
对齐方式不一致
雪锥效应
过度维护
系统过早故障
先进的方法是在螺丝和电机之间直接配合。在这种情况下，将螺钉插入电动机内的空心轴中，然后通过激光焊接将其固定在电动机的背面。此方法可确保：
组件更少
螺丝和电机之间的最大啮合
可能达到最高精确度
最少跳动
维护成本低，使用寿命长
电机型号和设计的选择
线性执行器带有多种电机选项，最常见的是开环步进器，包含板装控制或智能步进器的闭环步进器或无刷直流(BLDC)电机。每个人在速度和负载能力方面都有自己的性能主张，并且在成本，集成和控制方面都有各自的优缺点。
典型的太阳网集团8722电动机使用波浪形垫圈将轴承和组件固定在适当的位置。虽然它们通常适合旋转应用，但波浪形垫圈会引起少量的轴向或线性游隙，从而导致线性位置不准确。为了减轻这种情况，可以在设计中修改两个元素中的一个或两个。可以插入更大的轴承以增加组件的推力负载能力，并且可以添加扳手螺母并将其调节至预定的扭矩规格，以消除系统的游隙。
选择控制选项
现代制造模型的最新进展是如何控制和控制物理线性运动。传统上，它们需要多个单独的部件，包括放大器和控制器。每个组件都需要一个机柜以及相关的硬件，布线，编码器和传感器来进行反馈，从而使其安装，故障排除和操作变得复杂而繁琐。
现成的智能电动机解决方案简化了接线，并减少了与获得步进伺服类型的性能和控制相关的连接器和传感器的数量。由于减少了部件数量，减少了安装时间和劳力，因此可以节省成本。这些电机还采用预组装的工业化包装，可密封并保护电路板并防止其受到滥用或污染。对于需要特定参数的应用，定制的未封装IP20电机安装板控制是一个有用的选项。对于放置在程式化外壳或设备中的大批量应用尤其如此。这些执行器利用了智能电动机的优势，其中控制权就在电动机上，以便与主站或PLC进行更有效的通信。
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