线性轴 – 查找制造商和供应商

线性轴是一种机械系统，可实现精确、受控的直线运动，因此是现代自动化、定位和处理系统的基本组成部分之一。

在工业领域，线性轴可用于任何需要精确和重复移动工件、工具或传感器的地方，例如生产技术、机器人技术、包装、测量技术或实验室自动化。

下面将概述线性轴的功能和类型、应用领域及其优势：

线性轴的工作原理：

线性轴的基本功能是将电机等的旋转运动转换为线性运动或产生直接的线性运动。

其结构通常包括

1. 导轨系统：
   可包括轴导轨、异型导轨或循环滚珠导轨，使运动在一个方向上精确稳定。
2. 滑动轴承或滚子轴承：
   移动装置（滑块）可通过滑动轴承或滚子轴承在导轨上运行。
   滚子轴承摩擦小、精度高，滑动轴承通常更坚固耐用，价格也更低。
3. 驱动系统：
   线性轴通常由电力、气动或液压驱动。
   电力驱动包括主轴或皮带传动，而气动或液压缸则通过流体动力产生运动。
4. 定位系统：
   线性位移传感器/位置编码器可检测位置、速度或末端位置。这些数值用于精确控制驱动装置。
5. 导轨车/平台：
   需要移动的部件安装在该元件上。滑块的结构设计可均匀承载负荷并将振动降至最低。

根据设计，运动可以通过机械方式传送，也可以直接通过电磁方式产生。

线性轴的类型

1. 主轴驱动线性轴：
   通过旋转螺纹主轴（球形或梯形螺纹）线性移动螺母来实现运动。
   它们具有高精度和高刚性，但更适用于中等速度和有限的行程长度。
2. 齿形带驱动线性轴：
   在这种情况下，齿形带将运动从电机传递到滑块。
   这些轴可以实现高速、长冲程，并且几乎无需维护，是搬运和运输系统的理想选择。
3. 齿条和小齿轮轴：
   旋转小齿轮线性移动齿条。
   它们坚固耐用，适用于长行程、高力的场合，例如机床或龙门系统。
4. 直线电机轴：
   运动直接由电磁力产生，无需机械传动元件。
   这些轴具有最大的动态性能、速度和精度，但主要用于高端应用。
5. 气动和液压线性轴：
   运动由气缸中的压缩空气或液压流体产生。
   它们结构简单、成本低廉、坚固耐用，但在需要高精度时，越来越多地被电动系统所取代。
6. 微型线性轴：
   用于实验室、医疗或微型装配应用中精确运动的紧凑型轴。
   通常与压电或步进电机驱动器结合使用。

线性轴的使用：

1.自动化技术：
工件或工具的定位、处理和运输。

2.机械工程：
工具移动、加工操作、测试和测量任务。

3.机器人
作为龙门机器人、拾放系统或多轴机器人中的线性轴或线性模块。

4.测量和测试技术：
传感器、测量头或试样的精细定位。

5.包装和食品工业：
快速、干净的移动，重复精度高。

6.医疗技术和实验室自动化：
样品处理、配料、显微镜定位或分析设备。

7.电子产品生产：
元件的放置、激光加工或精确定位。

线性轴的优势

• 高精度：线性轴可实现精确定位，重复定位精度可达微米级。
• 灵活性：从微型运动到大型龙门系统，几乎适用于所有应用。
• 动态和速度：现代轴可实现高加速度和高循环时间，特别是在齿形带和直线电机驱动下。
• 耐用性和可靠性：高质量的导轨和材料可确保长时间、低维护的运行。
• 结构紧凑：集成电机和控制器的组合设计可节省空间，便于构建复杂的系统。
• 节能：与气动或液压系统相比，电动轴所需能量更少，可控性更好。
• 集成简单：标准化的接口可轻松将轴集成到自动化和控制系统中。
• 过程可靠：传感器和监控系统可实现精确控制和故障诊断。

线性轴是现代工业自动化中不可或缺的组件。它们将旋转或电能转化为精确的线性运动，从而实现精确、可重复的定位。从主轴和齿形带轴到齿轮齿条解决方案和直线电机轴，各种类型涵盖了广泛的要求：从高精度实验室运动到坚固耐用的重载应用。

下面概述了购买线性轴时最重要的注意事项。

购买线性轴时，重要的不仅仅是价格或尺寸，而是驱动、导轨、控制、精度、负载能力和集成度与相应应用的精确匹配。如果选择不当，可能会导致故障、磨损加剧或定位不准确--这实际上会造成巨大的成本和停机时间。

• 采购的第一步是对应用进行精确分析。应明确以下几点：
• 轴应覆盖多长的距离？需要多大的速度和加速度？
• 需要移动哪些质量以及轴受到哪些外力（如摩擦力、加工力、重量）的作用？
• 需要什么样的定位和重复精度？
• 轴将在何种环境下使用--多尘、潮湿、无菌、潜在爆炸性或温度要求苛刻的环境？
• 轴每分钟或每小时的移动频率以及预期使用寿命？
• 空间条件、安装方向（水平、垂直、倾斜）以及与其他系统的连接。
• 准确定义需求是每次成功采购的基础。
• 驱动装置的选择取决于速度、精度和功率要求：
• 主轴驱动可在中等速度下提供最高精度，是测量或实验室应用的理想选择。
• 齿形带传动装置适用于高速、长冲程和低维护要求的场合，例如包装或运输系统。
• 齿轮齿条传动装置坚固耐用、功能强大，适用于长距离和重负荷应用，例如机床或龙门架。
• 线性电机驱动适用于最大的动态和精度，是高端定位系统的理想选择。
• 气动或液压驱动适用于没有高精度要求的简单快速运动。
• 应始终根据运动要求和系统集成做出决定。
• 轴导轨决定了稳定性、精度和使用寿命。
• 循环滚珠和滚柱导轨具有高承载能力和低摩擦精度。
• 滑动导轨简单耐用，但精度较低。
• 精密导轨，如交叉滚柱导轨，用于高精度定位系统。
• 轴轮廓的刚性、抗扭性和扭转稳定性也起着决定性作用，尤其是在长行程或重载情况下。
• 定位精度是许多应用的关键标准。
• 编码器、位置测量系统或绝对编码器可确保精确的位置反馈。
• 机械、驱动和控制技术的组合决定了整体精度。
• 对于高精度应用，如微型装配、光学生产，应首选温度补偿系统或直接位置测量。
• 另一个重要标准是**运动动态。
• 高加速度值和短定位时间可提高生产率。
• 电机和负载之间的惯性比必须平衡，以避免振动。
• 齿形带或直线电机轴通常比主轴轴更适合快速重复运动。
• 动态和刚性的平衡组合可确保平稳运行和较长的使用寿命。
• 运行环境会影响材料和设计的选择：
• 灰尘或污垢：需要密封件、波纹管或盖子。
• 湿气或化学品：需要不锈钢等耐腐蚀材料或特殊涂层。
• 无菌或洁净室应用：需要无润滑剂、无颗粒或真空兼容设计。
• 温度波动：热稳定材料和传感器技术可防止尺寸偏差。
• 精心选择可保护轴不受环境影响，并降低维护要求。
• 线性轴必须与现有系统无缝配合：
• 机械接口：标准化安装点便于安装。
• 电气集成：与现有电机控制器、PLC 或运动控制器兼容。
• 通信：支持 EtherCAT、Profinet 或 CANopen 等通用接口。
• 软件支持：参数化和诊断工具便于调试和维护。
• 机械、电子和软件之间的早期协调可避免后续的调整成本。
• 低维护或免维护系统可降低运行成本。
• 封闭式导轨、自动润滑和高质量密封可延长使用寿命。
• 制造商提供的 MTBF（平均无故障时间）或周期数可以说明设备的可靠性。
• 备件的可用性和部件更换的简便性对长期运行的可靠性至关重要。
• 制造商的经验：专门从事自动化或定位系统的供应商通常精度更高。
• 认证：ISO 9001、CE、RoHS 或无尘室分类证明了质量和安全性。
• 文档资料：技术数据表、CAD 模型和测试协议有助于集成和验证。
• 服务与支持：培训、校准和技术咨询可增加长期效益。
• 购买价格本身很少是决定性因素。
• 决定性因素是总体拥有成本：
• 能耗、维护间隔、使用寿命、备件成本、故障停机时间
• 高质量的线性轴可以通过更长的使用寿命、更高的精度和更低的维护成本来收回成本。

线性轴的专业采购需要全面考虑技术、经济和组织因素。最佳的轴不是最贵的，也不是最快的，而是能够精确、可靠、高效地满足相应工艺要求的轴。成功的重要因素包括：明确的要求、正确的驱动技术、精确的引导、适合环境的设计以及与控制和自动化系统的集成。

线性轴可以从不同的供应商处购买。在Exportpages 网站上，您可以找到全球线性轴制造商和供应商的全面信息。