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                HIWIN上銀科技股份有限公司基本資料介紹

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                HIWIN七乐彩平台為科技、製程技術、及工程專業技術結合下製造的產品,並且是闡釋HIWIN "High-TechWinners”之意義。

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                董事長:卓永財

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                全球營運總部:台灣台中

                海外子公司:德國、美國、日本、捷克、瑞士、法國

                精密線性傳動產品的專業製造者

                自有品牌:HIWIN

                在中國大陸省會城市及經濟較發達地區都設有分公司、代理商及辦事處,所有產品為臺灣生產,截至2010年在臺灣設有工一廠、工二廠、潭子廠、云科廠四處工廠。主要產品為七乐彩平台、線性滑軌、KK線性模組、線性馬達、直驅式定位平臺等高端精密機械傳動部件。本章節主要介紹臺灣上銀直線導軌的工作原理及選用流程。

                一、何為直線導軌?

                1、定義:線性滑軌係為一種滾動導引,藉由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動循環,負載平台能沿著滑軌輕易地以高精度作線性運動。與傳統的滑動導引相較,滾動導引的摩擦係數可降低至原來的1/50,由於起動的摩擦力大大減少,相對的較少無效運動發生,故能輕易達到µm級進給及定位。再加上滑塊與滑軌間的束制單元設計,使得線性滑軌可同時承受上下左右等各方向的負荷,上述陳列特點並非傳統滑動導引所能比擬,因此機台若能配合滾珠螺桿,使用線性滑軌作導引,必能大幅提高設備精度與機械效能。

                2、工作原理:線性滑軌 (Linear Guideway),乃以滾動元件作為動力傳輸的介面,進行無限滾動循環之運動行為,並將滑動塊拘束在軌道上,使得負載平台能沿軌道以高速度、高精度作線性運動。

                3、配件構成:三大構成為鋼材主體、迴流系統、防塵配件。包涵滑塊、鋼珠、鋼珠保持器、端蓋、底部防塵片、刮油片、潤滑油嘴、滑軌等。

                4、線性滑軌的接觸系統:主要是三種,哥德弧-四點接觸、圓弧型-兩點接觸、滾柱型-線接觸。

                5、滑轨形式:分为上鎖式 R】和下鎖式 T】两种;滑塊形式:又分為四方形和法蘭型滑塊,鎖固方式有上鎖式、下鎖式、上或下鎖式,滑塊長度(負載能力)又分為中負荷、重負荷、超重負荷。

                6、優點和特點:

                (1) 定位精度高

                使用線性滑軌作為線性導引時,由於線性滑軌的摩擦方式為滾動摩擦,不僅摩擦係數降低至滑動導引的1/50,動摩擦力與靜摩擦力的差距亦變得很小。因此當床台運行時,不會有打滑的現象發生,可達到µm級的定位精度。

                (2) 磨耗少能長時間維持精度

                傳統的滑動導引,無可避免的會因油膜逆流作用造成平台運動精度不良,且因運動時潤滑不充份,導致運行軌道接觸面的磨損,嚴重影響精度。而滾動導引的磨耗非常小,故機台能長時間維持精度。

                (3) 適用高速運動且大幅降低機台所需驅動馬力

                由於線性滑軌移動時摩擦力非常小,只需較小動力便能讓床台運行,尤其是在床台的工作方式為經常性往返運行時,更能明顯降低機台電力損耗量。且因其摩擦產生的熱較小,可適用於高速運行。

                (4) 可同時承受上下左右方向的負荷

                由於線性滑軌特殊的束制結構設計,可同時承受上、下、左、右方向的負荷,不像滑動導引在平行接觸面方向可承受的側向負荷較輕,易造成機台運行精度不良。

                (5) 組裝容易並具互換性

                組裝時只要銑削或研磨床台上滑軌之裝配面,並依建議之步驟將滑軌、滑塊分別以特定扭力固定於機台上,即能重現加工時的高精密度。傳統的滑動導引,則須對運行軌道加以鏟花,既費事又費時,且一旦機台精度不

                良,又必需再鏟花一次。線性滑軌具有互換性,可分別更換滑塊或滑軌甚至是線性滑軌組,機台即可重新獲得

                高精密度的導引。

                (6) 潤滑構造簡單

                滑動導引若潤滑不足,將會造成接觸面金屬直接摩擦損耗床台,而滑動導引要潤滑充足並不容易,需要在床台

                適當的位置鑽孔供油。線性滑軌則已在滑塊上裝置油嘴,可直接以注油槍打入油脂,亦可換上專用油管接頭連

                接供油油管,以自動供油機潤滑。

                7、產業應用:

                (1) HG系列:磨床、銑床、車床、鑽床、綜合加工機、放電加工機、搪床、線切割機、精密量測儀器、木工機器、搬運機器、運送裝置。

                (2)EG系列:產業自動化機器、半導體機械、雷射雕刻機、包裝機器。QE/QH系列:精密量測儀器、半導體機械、產業自動化機器、雷射雕刻機,可廣泛應用於具有高速、寧靜、低發塵需求的高科技產業。

                (3)WE系列:自動化裝置、運輸設備、精密量測儀器、半導體設備、塑料瓶拉吹設備、單軸機器人機械手臂、可單軸承受力舉的設備。

                (4)MG系列:印表機、機器手臂、電子儀器設備、半導體設備。

                (5)RG系列:CNC加工機、重切屑加工機、CNC磨床、射出成型機、放電加工機、線切割機、大型龍門機

                二、直線導軌的選用及設計流程

                使用條件設定»»»選用系列產品»»»精度等級»»»假定滑塊尺寸數目»»»計算滑塊最大負荷»»»選擇預壓力»»»確認剛性»»»計算使用壽命»»»特殊使用環境»»»選用完成。我們也從一個實際案例開始:

                1、使用條件設定

                荷重:180 kg

                最大行程:1200 mm

                最高速度:120 m/min

                水平精度:±0.02 mm/1200mm

                加速度:1 G

                壽命需求:10000 小時

                重心高度(l ):  80mm

                滑軌跨距(c):  500mm

                滑塊間距(d):  200mm

                2、選用系列產品

                可根據產業應用類別,確定采用EG低組裝系列

                3、精度等級

                靜態精度參考上銀型錄,●高度 H 容許誤差 0.03mm以內,●寬度 N(容許誤差)0.03mm以內,為精密級P級精度;動態精度,● C 面(滑塊基準面)對 A 面(滑軌基準面),行走平行度0.011/1200mm以下;● D 面(滑塊基準面)對 B 面(滑軌基準面),行走平行度0.011/1200mm以下,參考型錄對應精度表,也確認為精密級P級精度。

                4、假定滑塊尺寸數目:

                依經驗選用,負荷狀態若與滾珠螺桿配合使用,則使用之線性滑軌規格與螺桿外徑相似,如螺桿外徑為35mm則選用HG35的規格

                5、計算滑塊最大負荷

                平均負荷計算考慮三種狀況,第一是階梯式變動, Pm平均負荷,Pn:變動負荷,L:總運行距離,Ln:受Pn負荷的運行距離;第二是單調式變動, Pm:平均負荷,Pmin:最小,Pmax:最大負荷;第三是正弦式變動, Pm:平均負荷,Pmax:最大負荷。計算滑塊最大負荷,在階梯式變動情況下,平均負荷:53kgf.

                6、選擇預壓力

                依剛性要求及安裝面精度選用,EG系列,Z0預壓,預壓力值0-0.02C,負載方向固定且沖擊小,精度要求較低;ZA預壓,預壓力值0.03C-0.05C,輕負荷且要求精度高;ZB預壓,預壓值0.06C-0.08C,高剛性要求,且有振動,沖擊之使用環境。此案例采用Z0預壓比較合適。

                7、確認剛性

                此參數會影響加工精度,參照剛性表計算變形量,提高預壓力,加大選用尺寸或滑塊數以提高剛性。剛性計算公式: ,δ:變形量,P:工作負荷,k:剛性值,依據EG系列剛性表再次確認預壓力的選擇。

                8、計算使用壽命

                依使用速度、頻率計算壽命距離要求,依壽命公式計算選定線性滑軌之壽命距離。◆線性滑軌壽命(km) ft:溫度係數,fw:負荷係數;◆線性滑軌壽命(小時) Ve:運行速率(m/min)。計算壽命必須考慮負荷係數,不同的負荷狀況,負荷系數不同,普通負荷力,速度60 m/min< V 120 m/minfw=1.5 ~ 2.0。透過壽命需求推估線性滑軌的動額定負荷,動額定負荷需求大於11.75kN, 最終選定規格EG-25C-Z0P

                9、特殊環境

                主要考慮四個方面:防塵配備、特殊表面處理、特殊用油、特殊功能需求。重點需要了解潤滑劑的主要作用及一般要求,作用主要是減少摩擦、防止高溫燒傷、降低磨耗,在受壓面形成油膜,緩和表面應力,延長疲勞壽命,防鏽作用。一般要求是摩擦小、油膜強度高、極壓性佳、良好的耐磨損性能、良好的熱穩定性、具有良好的防鏽性、水分及粉塵量低、潤滑脂的稠度穩定。

                点击次数:  更新时间:2017-03-01