許多工業(yè)及自動(dòng)化應(yīng)用需要直線模組，大多數(shù)模組是由皮帶或絲杠來(lái)作為驅(qū)動(dòng)。

這兩種類(lèi)型直線模組各有優(yōu)缺點(diǎn):

比如皮帶模組驅(qū)動(dòng)具有高速、低成本、極少維護(hù)等特點(diǎn)。

絲杠模組驅(qū)動(dòng)具有高剛性、高精度、高負(fù)載力等特點(diǎn)。

綜合起來(lái)，兩種系統(tǒng)都能很好地滿(mǎn)足大多數(shù)應(yīng)用的需要，但當(dāng)需要更長(zhǎng)行程時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。

選擇皮帶

當(dāng)行程超過(guò)5m的時(shí)候，皮帶驅(qū)動(dòng)是一個(gè)很好的選擇。

皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，只要皮帶張力足夠，它就可以達(dá)到大約10米/秒的高速。但皮帶驅(qū)動(dòng)在軸向驅(qū)動(dòng)力和精度相對(duì)絲杠驅(qū)動(dòng)要小一些。

選擇絲杠

當(dāng)某些應(yīng)用需要高精度、高剛性的直線運(yùn)動(dòng)單元時(shí)，皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可能滿(mǎn)足不了要求。我們不得不考慮絲杠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

傳統(tǒng)上講，絲杠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的問(wèn)題是難以達(dá)到更長(zhǎng)的行程長(zhǎng)度。傳統(tǒng)的絲杠驅(qū)動(dòng)的行程長(zhǎng)度通常可以達(dá)到5.5或6米，使用成對(duì)的軸承座進(jìn)行支撐，并能滿(mǎn)足在3000rpm左右的較高轉(zhuǎn)速下順暢運(yùn)行且不會(huì)發(fā)生震顫。傳統(tǒng)的支撐系統(tǒng)是由幾對(duì)軸承座組成，通常間距為100-500mm，用導(dǎo)桿將軸承座連接在一起，與直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)，

直線運(yùn)動(dòng)單元需要更長(zhǎng)的行程時(shí)，理論可以增加更多的數(shù)量的軸承座，有多達(dá)三對(duì)或者四對(duì)一起工作，但是在如此多的軸承座情況下，連桿不好布置，連桿和連桿之間，連桿和型材之間會(huì)產(chǎn)生干涉。

因此，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的行程的第一個(gè)挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)，可以給更長(zhǎng)絲杠提供更多的支撐。

我們的解決方案是：去掉這些絲杠支撐的連桿，在這個(gè)系統(tǒng)中，這些絲杠支撐可以相互組合，并在需要時(shí)相互脫離開(kāi)來(lái)。

一旦絲杠支撐到達(dá)他們的位置，就會(huì)停留在那里給絲杠予以支撐。在這樣一個(gè)系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)10個(gè)，12個(gè)甚至13個(gè)絲杠支撐，加上端部的軸承座，從而做到行程長(zhǎng)度可達(dá)11米的滾珠絲杠單元。絲杠支撐之間的距離根據(jù)直線單元的的尺寸有關(guān)，但通常在0.5米到1米之間。

直線模組內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

絲杠支撐由塑料制成，是直線單元的一個(gè)組成部分，所有的絲杠支撐可以鑲嵌在一起。當(dāng)滑架移動(dòng)時(shí)，滑架運(yùn)動(dòng)方向的絲杠支撐被滑架推動(dòng)起來(lái)，并互相嵌套在一起。滑架運(yùn)動(dòng)反方向的絲杠支撐，會(huì)被滑架拉著行走，最后面的支撐會(huì)落到型材上的第一個(gè)凹槽里面，然后倒數(shù)第二個(gè)會(huì)落到第二個(gè)凹槽里，以此類(lèi)推，這樣會(huì)保證所有的凹槽處都會(huì)有有絲杠支撐。

這種支撐系統(tǒng)可以在保持絲杠的較高旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)直線單元在長(zhǎng)行程下運(yùn)行而不會(huì)彎曲或擺動(dòng)。要想超過(guò)6米的長(zhǎng)度，下一個(gè)挑戰(zhàn)是制作一個(gè)更長(zhǎng)的絲杠。

然而，由于原料的限制，絲杠通常只能生產(chǎn)到6米長(zhǎng)。那么，如何才能達(dá)到超過(guò)10米的行程長(zhǎng)度呢?

答案在于將兩個(gè)絲杠通過(guò)螺紋連接在一起，并使用一些非常精確的制造技術(shù)。 梯形和滾珠絲杠是在軋制生產(chǎn)線上制造的，每一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)可能略有不同。因此，為了將兩個(gè)絲杠連接在一起，需要克服螺紋偏差方面的差異。為了成功地連接兩個(gè)絲杠，必須使用精度最高、偏差最小的絲杠。這就需要絲杠進(jìn)行精密加工。一旦加工過(guò)程達(dá)到了要求的精度，就可以使用螺紋連接將兩個(gè)絲杠之間的偏差降到最小。這就保證了拼接絲杠和單根短絲杠基本沒(méi)有區(qū)別。最后使用高強(qiáng)度膠水固定，因?yàn)槿魏螣徇B接或焊接都會(huì)再次改變幾何形狀并產(chǎn)生問(wèn)題。 采用可分離絲杠支撐系統(tǒng)和精密制造的長(zhǎng)行程絲杠的解決方案意味著行程長(zhǎng)度可以達(dá)到10米以上。一個(gè)行程長(zhǎng)度為2 - 3米的直線單元可以3/4000rpm的最大轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

通常情況下，對(duì)于行程較長(zhǎng)的系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速必須大大降低，以避免絲杠擺動(dòng)，但Thomson解決了這個(gè)問(wèn)題，利用這些額外的絲杠支撐，在3/4000rpm的速度下，將行程長(zhǎng)度保持在10米以上。

客戶(hù)的收益有：剛性絲杠系統(tǒng)，長(zhǎng)行程和高運(yùn)動(dòng)速度。

哪些應(yīng)用需要長(zhǎng)行程絲杠模組

長(zhǎng)行程的絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，以提供精確的直線運(yùn)動(dòng)控制.

在焊接系統(tǒng)中，焊槍需要非常精確的定位。在使用高性能的材料的應(yīng)用中，如鈦的焊接是在真空中進(jìn)行的，以避免金屬氧化。在這些應(yīng)用中，像長(zhǎng)管這樣的部件需要長(zhǎng)行程的絲杠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

汽車(chē)生產(chǎn)線中的一些應(yīng)用，

如在工位之間移動(dòng)機(jī)器人焊接臂，也需要長(zhǎng)行程的直線運(yùn)動(dòng)。雖然速度可能不是運(yùn)輸機(jī)器人手臂的關(guān)鍵因素，長(zhǎng)行程和非常精確的定位是必需的。

在汽車(chē)工業(yè)和其他幾個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域，也有許多應(yīng)用，需要在組裝站之間轉(zhuǎn)移材料。

通常，這些的組件的拾取和放置必須提供精確定位，而絲杠驅(qū)動(dòng)再次提供了一個(gè)很好的解決方案。

光纜的制造是一種高速應(yīng)用，一旦停止就會(huì)危害到所生產(chǎn)的光纖的質(zhì)量。電纜被卷繞到大卷軸上，當(dāng)一個(gè)卷軸滿(mǎn)了的時(shí)候，需要盡快更換，以盡可能減少產(chǎn)品在這個(gè)連續(xù)過(guò)程中的損失。精度和速度對(duì)于生產(chǎn)效率是至關(guān)重要的，長(zhǎng)絲杠驅(qū)動(dòng)可以滿(mǎn)足這兩個(gè)要求，以及對(duì)應(yīng)重負(fù)荷卷軸的能力。

任何需要在垂直平面移動(dòng)重型設(shè)備的應(yīng)用都得益于線性絲杠的剛性和故障安全功能。

例如，在飛機(jī)工業(yè)中，絲杠安全地、精確地移動(dòng)用于質(zhì)量保證的高精度攝像機(jī)。在這種情況下，采用特殊的大直徑鋼球的滾珠導(dǎo)向系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)動(dòng)態(tài)載荷力矩。

改善現(xiàn)有的直線模組

長(zhǎng)行程的直線模組還可以替代許多現(xiàn)有的傳統(tǒng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，例如行程長(zhǎng)度在5 米以上的應(yīng)用，通常這類(lèi)傳統(tǒng)的絲杠驅(qū)動(dòng)會(huì)存在以下兩個(gè)問(wèn)題：

1. 系統(tǒng)速度變慢，不能以所需的速度或者較高的速度運(yùn)行。

2. 開(kāi)放式的系統(tǒng)，無(wú)密封。

由于開(kāi)放的絲杠會(huì)帶來(lái)灰塵和碎屑，因此這類(lèi)系統(tǒng)很難維護(hù)，需要定期清洗，以避免滾珠螺母過(guò)早失效。

在這種應(yīng)用中，Thomson可分離絲杠支撐系統(tǒng)意味著絲杠可以以更高的速度運(yùn)行。防塵和可靠性問(wèn)題可以使用密封系統(tǒng)解決，保護(hù)絲杠并減少維護(hù)要求。

如下圖所示的封閉式直線模組，防止灰塵和碎屑進(jìn)入，不需要定期清洗，可以保持最佳的性能和可靠性。

封閉直線模組

在這樣的直線模組，滑架可以配備潤(rùn)滑通道。這使得油脂可以從一個(gè)單一的點(diǎn)進(jìn)入滾珠導(dǎo)軌和滾珠絲杠，而不必打開(kāi)密封系統(tǒng)。

Thomson的設(shè)計(jì)能迅速實(shí)現(xiàn)全面的維護(hù)。由于該密封裝置不需要打開(kāi)，所以只有非常有限的灰塵或水可以滲透系統(tǒng)，因此即使在最骯臟的環(huán)境中，直線單元也能得到保護(hù)。

直線模組使用的滾珠絲杠比皮帶系統(tǒng)可以提供更大的的負(fù)載能力。

Thomson創(chuàng)新的可分離絲杠支撐系統(tǒng)，避免了絲杠的擺動(dòng)和彎曲，同時(shí)使系統(tǒng)能夠以較高的速度運(yùn)行。長(zhǎng)行程直線模組提供精確定位，快速，安全的操作。而且在密封的型材中運(yùn)行時(shí)，它們即使在惡劣的環(huán)境中，都可以持續(xù)可靠的運(yùn)行且極少維護(hù)。