對(duì)于大多數(shù)直線單元應(yīng)用，傳統(tǒng)的皮帶或螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作良好。但是，當(dāng)需要更長的線性距離時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)問題。
當(dāng)需要長直線運(yùn)動(dòng)單元時(shí)，皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)明顯的選擇。這些相對(duì)簡單的系統(tǒng)使用皮帶輪驅(qū)動(dòng)沿皮帶產(chǎn)生張力，它們可以很快達(dá)到高速。然而，當(dāng)這些系統(tǒng)達(dá)到更長的行程時(shí)，下垂的皮帶可能會(huì)出現(xiàn)問題。整個(gè)系統(tǒng)的長度不能保持張力。
系統(tǒng)中也存在大量來自橡膠或塑料帶本身的產(chǎn)品。整個(gè)系統(tǒng)長度的這種靈活性可能導(dǎo)致振動(dòng)或彈跳，從而在滑架上產(chǎn)生攪打效應(yīng)。如果特定的過程無法解決這個(gè)問題，螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可能是更好的選擇。螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有固定的機(jī)械元件，可確保始終完全控制滑架，并具有精確的停止和定位。
安全是螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)勢。皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于皮帶斷裂的可能性而不太安全。這樣的故障將是不受控制的，并且在垂直應(yīng)用中，負(fù)載可能會(huì)下降并損壞機(jī)器甚至人員。螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有這個(gè)問題。即使發(fā)生故障，螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可以防止負(fù)載下降并確保安全。
從歷史上看，螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的問題在于難以達(dá)到更長的沖程長度。螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常可以提供長達(dá)6米的長度，使用成對(duì)的軸承座來支撐螺桿，并在更高的轉(zhuǎn)速下停止任何纏繞效應(yīng)。即使在較低的速度下，較長的螺釘也需要支撐，以防因自身重量而產(chǎn)生彎曲。這種軸承座支撐系統(tǒng)傳統(tǒng)上由一對(duì)與桿或金屬絲連接的軸承座組成。這兩對(duì)物體沿著直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)系統(tǒng)需要更長的行程時(shí)，可以添加更多的軸承座對(duì)，以沿著其長度以規(guī)則的分度支撐螺釘。最多三個(gè)甚至四個(gè)一起工作可能是實(shí)用的，但是在塊之間連接桿或線變得難以超過這個(gè)數(shù)量。
長行程
直線運(yùn)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)更長行程的第一個(gè)挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)，可以為更長的螺釘提供更多的支撐點(diǎn)。一種解決方案是取消塊的連接系統(tǒng)，而是使用一種系統(tǒng)，其中塊可以相互折疊并在需要時(shí)分離出來。一旦塊到達(dá)其設(shè)定位置，它們就會(huì)停留在那里以引導(dǎo)和支撐螺釘。在這樣的系統(tǒng)中，可以用軸承座對(duì)實(shí)現(xiàn)10,12或甚至13個(gè)支撐點(diǎn)。這種用于滾珠絲杠或?qū)輻U的支撐系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)長行程距離而不會(huì)彎曲或攪打。
為了超過6米長，下一個(gè)挑戰(zhàn)是創(chuàng)造一個(gè)更長的螺絲。但是，由于可用原材料的限制，螺釘通常只能生產(chǎn)長達(dá)6米的螺釘。那么如何實(shí)現(xiàn)超過10米的行程長度？答案在于將兩個(gè)螺釘連接在一起并采用一些精確的制造技術(shù)。
導(dǎo)螺桿和滾珠絲杠在軋制線上制造，每個(gè)部件的生產(chǎn)偏差略有不同。因此，為了將兩個(gè)部分連接在一起，需要克服引線偏差的差異。要成功連接兩個(gè)螺釘，必須使用具有最小可能偏差的最高精度滾珠絲杠。必須精確加工滾珠絲杠，確保熱量不會(huì)進(jìn)入零件并改變直徑或?qū)С處缀涡螤睢＜词蛊钚〉?.01或0.001毫米也會(huì)給最終系統(tǒng)帶來問題。
在加工之后，使用絲錐和孔將螺釘結(jié)合在一起，兩個(gè)引線之間的偏差最小。最后使用高強(qiáng)度粘合劑固定它們。（將螺釘焊接在一起會(huì)再次改變幾何形狀并產(chǎn)生問題。）
具有可折疊支撐塊系統(tǒng)和精密制造螺釘?shù)穆輻U驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以制成10.8米或更長的長度。行程長度為2至3米的系統(tǒng)最大速度約為4,000轉(zhuǎn)/分鐘。通常使用較長的系統(tǒng)，必須大大降低轉(zhuǎn)速以避免攪打。但是，通過額外的支撐，長達(dá)10米的螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以以4,000 rpm的速度運(yùn)行。
長距離應(yīng)用
行程長的螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，以提供精確的線性定位。一個(gè)很好的例子是金屬管和管道的自動(dòng)焊接系統(tǒng)。需要在長行程長度上精確定位焊接噴嘴。在焊接高質(zhì)量材料的應(yīng)用中，例如鈦，操作在真空中進(jìn)行以避免金屬氧化。
汽車行業(yè)中的許多應(yīng)用需要長行程直線運(yùn)動(dòng)單元。例如，六軸機(jī)器人通常安裝在長行程線性執(zhí)行器上，用于焊接或機(jī)器管理操作。雖然速度可能不是運(yùn)輸機(jī)器人手臂的關(guān)鍵因素，但是需要長度和非常精確的定位。
光纜的制造是一種高速，連續(xù)的操作，在不損害所生產(chǎn)纖維質(zhì)量的情況下不能停止。電纜纏繞在大卷軸上。當(dāng)一個(gè)卷軸裝滿時(shí)，必須快速更換，以盡量減少產(chǎn)品損失。精度和速度對(duì)過程效率至關(guān)重要。長螺桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)既可以提供這種應(yīng)用，也可以處理卷軸的重負(fù)荷。
任何需要在垂直平面內(nèi)移動(dòng)重型設(shè)備的應(yīng)用都受益于線性螺釘?shù)膭傂院凸收习踩δ堋＠纾陲w機(jī)工業(yè)中，高精度相機(jī)上下移動(dòng)。螺釘可以安全，精確地承載重物。在這種應(yīng)用中，使用具有大直徑球的特殊球引導(dǎo)系統(tǒng)來承受動(dòng)態(tài)負(fù)載力矩。
對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的改進(jìn)
直線運(yùn)動(dòng)單元在許多長距離線性運(yùn)動(dòng)應(yīng)用中，滾珠螺桿完全打開。這種系統(tǒng)存在兩個(gè)常見問題：系統(tǒng)無法以所需速度運(yùn)行，或者系統(tǒng)難以維護(hù)，因?yàn)榇蜷_的螺釘會(huì)吸引灰塵和碎屑，需要定期清潔以避免滾珠螺母過早失效。
在這種應(yīng)用中，由堆疊軸承座構(gòu)造提供的附加支撐意味著螺釘可以以更高的速度操作。清潔和可靠性問題可通過覆蓋的密封系統(tǒng)解決，該系統(tǒng)可保護(hù)螺釘并顯著降低維護(hù)要求。保護(hù)封閉的螺釘免受灰塵和碎屑的侵入，無需定期清潔，即可保持最佳性能和可靠性。
在這樣的系統(tǒng)中，滑架可以配備鉆孔通道并與油嘴連接。這樣就可以從單點(diǎn)潤滑，而無需打開外殼。由于不需要打開設(shè)備，因此有限量的灰塵或水可以穿透系統(tǒng)。它甚至在最臟的環(huán)境中也受到保護(hù)。
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