在許多需要線性運動的工業應用中，對于大多數應用，這可以通過常規的皮帶或螺桿驅動系統來實現。兩者都有優點和缺點，可以很好地滿足大多數應用的需求，但是當需要更長的線性距離時，就會出現問題。

皮帶系統是需要超過5米的長線性運動的明顯選擇。這些相對簡單的系統使用皮帶輪驅動器在皮帶上產生張力，并且可以將它們快速提升至約10米/秒的高速。然而，盡管這些系統可以設計成最長12米的行程，但隨著它們到達更長的長度，由于無法在系統的整個長度上保持張力，皮帶下垂開始出現問題。橡膠或塑料帶本身也固有地給系統帶來很多好處。系統整個長度上的這種靈活性會引起振動或彈跳，這會為托架產生鞭打效應，從而影響系統內的精度。如果某個特定的流程無法解決此問題，螺桿系統提供了帶有固定機械元件的解決方案，可確保始終以精確的停止和定位進行完全控制。由于皮帶斷裂的可能性，選擇皮帶傳動系統時也可能要考慮安全性。這樣的故障將不受控制，在垂直應用中，負載可能會掉落并損壞機器甚至人員。即使發生故障，螺桿驅動系統也可以阻止負載下降并確保安全。

從歷史上看，螺桿驅動系統的問題是難以達到更長的行程長度。通?？梢允褂贸蓪Φ妮S承座來提供長達5.5或6m的長度，以支撐螺釘并在3000 rpm左右的較高轉速下停止任何攪打作用。即使在較低的速度下，較長的螺釘也需要支撐以防止因自重而彎曲。這種支撐的程度取決于單元的尺寸，負載，速度和螺釘的導程。傳統上，這種軸承座支撐系統由成對的軸承座組成，通常間隔100至500毫米，用桿或線連接在一起，并沿線性運動系統一起移動，如圖1所示。該圖還顯示了滑架將如何工作。接觸其中一個螺絲支撐邊緣并使其移動。

當系統需要更長的行程時，可以添加更多的軸承座對，以沿其長度按規則的間距支撐螺釘。最多可以有三對甚至四對一起工作是可行的，但是在可用的有限占用空間內，在超過此數量的塊之間連接桿或線材開始變得困難，而又不會污染其他關鍵組件。因此，實現更長行程的第一個挑戰是創建一個可以為更長螺釘提供更多支撐點的系統。一種解決方案是取消用于塊的“連接”系統，而是使用一種系統，在該系統中，塊可以相互折疊并在需要時分開，如圖2所示。在那里引導和支撐螺絲。在這樣的系統10中

螺絲支架由塑料制成，是產品不可或缺的一部分，并且設計成彼此“嵌套”在一起。支撐件位于擠壓底座內的機加工袋中，除了端部螺釘支撐件外，它們在嵌套時被鎖定在一起。當滑架沿著組件移動時，螺釘支架將由已嵌套的螺釘支架的臂支起并沿運動方向取下?；茉竭^該擠壓袋后，滑架另一側的螺釘支撐就會脫落。這是由于嵌套中的外部螺絲支架始終處于解鎖狀態。彈簧機構位于螺釘支架內。解鎖后，彈簧機構會推動擠壓底座，直到到達下一個可用的擠壓袋為止。

滾珠絲杠或導螺桿的這種支撐系統可以實現較長的距離，而不會彎曲或攪動，同時保持了旋轉速度。要超過六米長，下一個挑戰是制造更長的螺絲。但是，由于可用原材料的限制，通常只能生產長達六米的螺釘。那么，如何達到超過十米的行程呢？答案在于將兩個螺釘連接在一起并采用一些非常精確的制造技術。

導螺桿和滾珠絲杠是在軋制線上制造的，每個零件的制造偏差可能略有不同。因此，要將兩個零件連接在一起，需要克服引線偏差的差異。為了成功地連接兩個螺釘，必須使用精度盡可能高且偏差最小的滾珠絲杠。滾珠絲杠需要精確加工；確保熱量不會進入零件并導致直徑和引線幾何形狀發生變化，因為百分之一毫米甚至千分之一毫米的變化會給最終系統造成問題。一旦加工過程達到了所需的精度，就可以使用螺孔和螺孔將螺釘連接在一起，使兩根引線之間的偏差最小。這樣可以確保延長長度的導程偏差沒有差異，連接的導螺桿是單顆短的實心滾珠絲杠。零件最終使用高強度膠水固定，因為任何熱連接或焊接連接都會再次改變幾何形狀并產生問題

利用可折疊的支撐塊系統和精密制造的長螺桿長度創建解決方案，意味著可以達到10.8米及以上的行程。所生產的螺釘的長度僅受將兩個螺釘連接在一起，確保精度和性能得以維持以及運輸此類產品的物流實用性的限制。沖程長度為2至3米的系統的最大速度約為3/4000 rpm。通常，對于更長的系統，必須大幅降低旋轉速度以避免攪動，但是Thomson設計了一種使用這些附加支撐的解決方案，以在3/4000 rpm的轉速下保持10米以上的行程。這給用戶帶來了螺桿系統剛度高，行程長和運輸速度快的優點。

您在哪里需要長螺桿驅動系統？

長行程長度的螺桿驅動系統被廣泛用于各種行業，以提供精確的線性運動控制，例如在需要非常精確地定位焊嘴的焊接系統中。在使用高質量材料（例如鈦）的應用中，焊接是在真空中進行的，以避免金屬氧化。在這些應用中，諸如長管之類的零件需要長螺釘才能提供所需的線性范圍。

汽車生產線中的幾種應用，例如在工位之間移動機器人焊接臂，也需要長行程線性運動。盡管速度可能不是運輸機器人手臂的關鍵因素，但仍需要較長的長度和非常精確的定位。在汽車工業和其他幾個市場領域中，也有許多應用需要在裝配工位之間進行材料轉移。通常，這些組件必須為在取放站之間移動的組件提供準確的定位，并且螺桿驅動器再次提供了很好的解決方案。

光纜的制造是一種高速應用，在不損害所生產光纖的質量的情況下不能停止。將電纜繞線到大型卷盤上，并且當一個卷盤裝滿時，需要盡快更換電纜，以最大程度地減少此連續過程中的產品損失。精度和速度對于過程效率至關重要，長螺旋驅動器可以在此應用中提供這兩種能力，同時還具有處理重載卷軸的能力。

任何需要重型設備在垂直平面上移動的應用都將從線性螺釘的剛性和故障安全功能中受益。例如，在飛機工業中，用于質量保證的高精度攝像機可以上下移動，并且螺釘可以安全，準確地承載沉重的重量。在這樣的應用中，帶有大直徑滾珠的特殊滾珠導引系統被用來吸收動載荷力矩。

對現有系統的改進

許多現有的應用程序使用長達5到6米的長螺釘系統，使螺釘完全打開。這種系統有兩個常見問題：

 1.系統無法以期望的速度運行。

2.該系統很難維護，因為開口螺釘會吸引灰塵和碎屑，因此需要定期清潔以避免球螺母過早損壞。

在這種應用中，由堆疊軸承座配置提供的附加支撐意味著螺桿可以以更高的速度運行。清潔和可靠性問題可以使用有蓋的密封系統解決，該系統可以保護螺釘并顯著降低維護要求。如圖3所示，封閉的螺釘可防止灰塵和碎屑進入，并且無需定期清潔即可保持最佳性能和可靠性。在這樣的系統中，滑架可配備有鉆孔通道，并與油脂嘴連接，該油脂嘴連接到滑架上的預鉆孔。這樣一來，潤滑脂就可以從一點開始潤滑，而潤滑脂既可以進入滾珠軸承，也可以滾珠絲杠，而無需打開殼體。多數其他類型的線性單元要求這些零件分別潤滑，但Thomson設計可確?？焖賹崿F全面維護。由于無需拆開設備，非常少量的灰塵或水會滲入系統，即使在最臟的環境中也能保護系統。

摘要

與任何過程一樣，特定的應用程序要求決定哪種技術提供最佳解決方案。與非剛性聚合物皮帶系統相比，使用螺釘的線性運動系統具有承受更大負載的能力。螺釘是由不銹鋼制成的堅固零件，如果按照正確的公差等級制造，則可用于達到超過10米的行程長度。湯姆森（Thomson）創新的可折疊軸承座支撐系統可確保支撐螺釘長度，從而避免攪打和彎曲，同時使系統能夠以通常僅與較短長度的系統相關的較高速度運行。長行程線性螺桿驅動系統可提供精確的定位以及快速，安全的操作。在密閉外殼中運行時，它們經過了進一步設計，可確保持續可靠的使用和最低的維護要求。