·半導體製造， 激光切割 機床、電子裝配和實驗室自動化系統都需要精密的線性模塊。 這些模塊需要以嚴格的端點精度和最小的振動平穩運行。

·模塊的外殼設計和結構材料是決定長期精度和重複性的關鍵因素。

·無論設計和工程多麼好，線性模塊在整個生命週期中都需要適當的潤滑，以保持精確和穩定的運動。

現成的線性模塊用於許多不同的行業，以在各種機器上移動材料、產品和生產工具。

在選擇線性模塊時，機器設計人員可以根據具體的生產和性能要求進行多種選擇。 但在一些行業和系統應用中，精準精準的運動才是最關鍵的要求。

特別是在半導體製造、激光切割機床、電子組裝和實驗室自動化系統等應用中，需要精密的線性模塊。 這些模塊需要在非常嚴格的端點精度和平穩運行下運行，在整個運動週期中振動最小。

了解區分精密線性模塊的關鍵設計和性能特徵可以幫助機器和系統設計人員選擇最好的產品來滿足他們正在建造的機器的要求。

精確運動的需要

對於激光切割、醫療測試設備中的自動採樣系統或通過製造工具移動半導體晶片，超精密和精確的運動需要在移動過程中非常穩定、幾乎無振動的運動。 以最高的準確度到達目標終點是首要目標。

穩定的運動通常對於保護極其脆弱的材料免受損壞或退化引起的線性移動至關重要。 半導體晶圓就是一個完美的例子：它們非常脆弱，成品晶圓可能包含價值數百萬美元的芯片，具體取決於晶圓的大小。

每個晶圓都必須經過數百個工藝步驟。 每次從一個步驟移動到另一個步驟時，線性模塊的振動可能會損壞正在處理的晶片並降低其最終值。 振動越小，風險越低。

端點準確性對於提高生產力也至關重要。 如果電子元件托槃經過高速自動化組裝過程，線性模塊以微米級精度將托盤送入組裝工具時，可以實現最大的生產效率。

同樣重要的是要注意，這種穩定的運動和終點精度必須每天重複數千次運動循環。 如果調整一個零件的位置需要幾毫秒，這些毫秒就會使生產時間增加幾個小時，從而減少產量，可能會增加成本並影響交貨計劃。

為了實現這些目標，我們必須考慮高性能精密線性模塊的關鍵設計、材料、結構和功能。

建築材料

模塊的外殼設計和結構材料是決定長期精度和可重複性的關鍵因素。

在線性模塊領域，鋁或鋼最常用於製造外殼或“型材”。 鋁製外殼通常用於更標準的線性模塊，因為它們可以經濟高效地進行擠壓，以滿足更廣泛的模塊尺寸和長度。

但是，重要的是要考慮由鋼製底盤製成的精密線性模塊。 與鋁基模塊（也非常穩定，但不是鋼製外殼可以支撐的水平）相比，這些外殼通常表現出較低的模塊化靈活性，並且偏離了所需的行進路徑。

模塊化的靈活性使模塊採用安裝它的機架的形狀。 對於擠壓鋁製外殼，如果存在偏差（例如模塊安裝的地方扭曲或彎曲），則可以反映偏差。

由於精密線性模塊具有機加工鋼外殼，因此可以防止這種偏差，從而確保非常高的平面度或直線度。 這有助於減少振動、降低終點精度和位置可重複性。 此外，尋找帶有機加工參考邊和外殼上集成導軌的模塊。 博世力士樂等一些公司甚至允許用戶指定機器接地參考邊的哪一側，以便更快地安裝和更輕鬆地對齊。

正確選擇合適的尺寸

當需要非常精確的操作時，請確保選擇合適尺寸的組件來處理負載。 例如，軸向或扭轉載荷可能需要比簡單徑向載荷更寬或更重的零件。 此外，對於機床、半導體生產和電子製造中的許多高級應用，生產系統相對較小，需要緊湊的精密模塊，可以輕鬆安裝在狹窄的機器空間中。 許多供應商提供不同的尺寸。

此外，重要的是要考慮其他基本的直線運動設計標準，例如係統的運行環境、負載的安裝角度、所需的速度、行駛距離和所需的佔空比。 這在行業中稱為 LOSTPED（負載、方向、速度、行程、精度、環境和占空比）。

運動組件

準確穩定的運動也是驅動直線模組的運動部件的產物。 對於精密線性模塊，滾珠絲槓驅動提供了最佳解決方案。

滾珠絲槓傳動在將旋轉運動轉換為直線運動方面非常有效。 作為機械驅動元件，它們可以安裝在 XYZ 方向並以所需的精度和可重複性移動。

具有全接觸密封的滾珠絲槓提供了高剛度、高精度和可觀速度的獨特組合，使其在各種精密運動應用中非常有用。 特別是，它們承受大軸向載荷的能力通常使它們成為比直線電機更好的選擇，尤其是在金屬、木材和石材切割應用中。

同樣重要的是精密模塊中直線導軌的設計。 直線導軌的精度取決於許多因素：滑塊或導軌所在軌道的真實性 軸承 旅行，裡面的賽道 軸承 滾珠或滾柱通過的軌道，以及導軌安裝面的平整度。

需要評估的最重要領域之一是當滑道沿軌道移動時滑道內的球再循環是否順暢。 球在再循環室中的均勻運動或軌道系統繞其軸線的輕微樞轉會對具有極高精度範圍的應用產生不利影響。

任何偏轉或間隙都會降低精度，並且球再循環中的任何粗糙度都會導致不准確。 為了解決這個問題，領先的線性模塊供應商提供了優化關鍵過渡點再循環的導軌。 當滾珠在軸承滾道中循環時，它們可以始終如一地提供極其平滑的運動。

帶有滾珠絲槓組件和優化線性導軌的精密線性模塊與鋼製外殼相結合，可以提供高精度、高速自動化系統所需的許多關鍵特性。

潤滑和密封

無論線性模塊的設計和製造多麼出色，在其整個生命週期中都需要適當的潤滑，以保持精確穩定的運動。 確保潤滑有效融入整個系統維護實踐的一種方法是選擇精確的模塊，以便更輕鬆、更方便地持續潤滑模塊。

大多數精密模塊最初可以使用傳統的工業潤滑劑進行潤滑。 其他模塊可以選擇更高級的潤滑產品，例如滿足無塵室或電子行業的要求。

博世力士樂最近升級了其精密模塊系列，以包括更先進的 LSS 標準和 LSC 潔淨室潤滑劑。 您也可以選擇使用液態油脂連接中央潤滑系統。 自動再潤滑提高了操作可靠性並消除了執行手動潤滑時的人為錯誤。

線性模塊由於運動部件需要潤滑，但如果模塊密封不當，運動部件會產生微小的空氣傳播顆粒（潤滑劑本身也可以分散在空氣中）。 提前評估精密線性模塊供應商提供的密封選項非常重要，尤其是對於潔淨室環境或具有敏感生物樣品的實驗室自動化系統。

尋找精密滾珠絲槓螺母和直線滑塊組件，並用滾珠絲槓組件密封件從兩側密封。 這種設計顯著降低了潤滑劑洩漏到外部的風險。

配置和技術支持

選擇精密線性模塊時要考慮的最後一個因素是供應商可以提供的技術支持水平，以幫助機器製造商選擇、指定、配置和訂購所需的模塊。

選擇具有易於使用的逐步線性調整和配置工具的線性模塊供應商，可以幫助機器設計人員在需要時快速配置和訂購正確的模塊。 有些公司還可以用一個工具來選擇和調整機器、電機和驅動器組合的尺寸。

當需要直接幫助時，與在線性運動技術方面具有豐富經驗的線性模塊供應商合作也很有意義。 這些公司通過電話、電子郵件或實時在線聊天工具提供線性運動工程專家的技術支持。 在許多情況下，當機器製造商不確定其應用的具體尺寸和性能要求時，這些專家會在過去解決這些挑戰。

對於當今最先進的自動化系統，實現高水平的吞吐量不需要犧牲速度和質量。 特別是對於需要超精密直線運動、無振動傳輸和極其嚴格的端點精度的行業和應用，選擇合適的精密直線模組可以對製造生產力、效率和質量起到至關重要的作用。

本文鏈接： 選擇精密線性模組的五個關鍵因素！

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