HIWIN上銀科技股份有限公司基本資料介紹

HIWIN滾珠絲杠為科技、製程技術(shù)、及工程專業(yè)技術(shù)結(jié)合下製造的產(chǎn)品，並且是闡釋HIWIN為 "High-TechWinners”之意義。

創(chuàng)　立：1989年10月

董事長：卓永財(cái)

員　工：1,430人(2009年6月)

資本額：22.2億

2008營業(yè)額：52.6億(個(gè)別)； 64.4億(合併)

全球營運(yùn)總部：臺灣臺中

海外子公司：德國、美國、日本、捷克、瑞士、法國

精密線性傳動產(chǎn)品的專業(yè)製造者

自有品牌：HIWIN

在中國大陸省會城市及經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)都設(shè)有分公司、代理商及辦事處，所有產(chǎn)品為臺灣生產(chǎn)，截至2010年在臺灣設(shè)有工一廠、工二廠、潭子廠、云科廠四處工廠。主要產(chǎn)品為滾珠絲杠、線性滑軌、KK線性模組、線性馬達(dá)、直驅(qū)式定位平臺等高端精密機(jī)械傳動部件。本章節(jié)主要介紹臺灣上銀直線導(dǎo)軌的工作原理及選用流程。

一、何為直線導(dǎo)軌？

1、定義：線性滑軌係為一種滾動導(dǎo)引，藉由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動循環(huán)，負(fù)載平臺能沿著滑軌輕易地以高精度作線性運(yùn)動。與傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)引相較，滾動導(dǎo)引的摩擦係數(shù)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(yùn)動發(fā)生，故能輕易達(dá)到µm級進(jìn)給及定位。再加上滑塊與滑軌間的束制單元設(shè)計(jì)，使得線性滑軌可同時(shí)承受上下左右等各方向的負(fù)荷，上述陳列特點(diǎn)並非傳統(tǒng)滑動導(dǎo)引所能比擬，因此機(jī)臺若能配合滾珠螺桿，使用線性滑軌作導(dǎo)引，必能大幅提高設(shè)備精度與機(jī)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?shù)慕槊?，進(jìn)行無限滾動循環(huán)之運(yùn)動行為，並將滑動塊拘束在軌道上，使得負(fù)載平臺能沿軌道以高速度、高精度作線性運(yùn)動。

3、配件構(gòu)成：三大構(gòu)成為鋼材主體、迴流系統(tǒng)、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(tǒng)：主要是三種，哥德弧-四點(diǎn)接觸、圓弧型-兩點(diǎn)接觸、滾柱型-線接觸。

5、滑軌形式：分為上鎖式 【R】和下鎖式 【T】兩種；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(fù)載能力）又分為中負(fù)荷、重負(fù)荷、超重負(fù)荷。

6、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

(1) 定位精度高

使用線性滑軌作為線性導(dǎo)引時(shí)，由於線性滑軌的摩擦方式為滾動摩擦，不僅摩擦係數(shù)降低至滑動導(dǎo)引的1/50，動摩擦力與靜摩擦力的差距亦變得很小。因此當(dāng)床臺運(yùn)行時(shí)，不會有打滑的現(xiàn)象發(fā)生，可達(dá)到µm級的定位精度。

(2) 磨耗少能長時(shí)間維持精度

傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)引，無可避免的會因油膜逆流作用造成平臺運(yùn)動精度不良，且因運(yùn)動時(shí)潤滑不充份，導(dǎo)致運(yùn)行軌道接觸面的磨損，嚴(yán)重影響精度。而滾動導(dǎo)引的磨耗非常小，故機(jī)臺能長時(shí)間維持精度。

(3) 適用高速運(yùn)動且大幅降低機(jī)臺所需驅(qū)動馬力

由於線性滑軌移動時(shí)摩擦力非常小，只需較小動力便能讓床臺運(yùn)行，尤其是在床臺的工作方式為經(jīng)常性往返運(yùn)行時(shí)，更能明顯降低機(jī)臺電力損耗量。且因其摩擦產(chǎn)生的熱較小，可適用於高速運(yùn)行。

(4) 可同時(shí)承受上下左右方向的負(fù)荷

由於線性滑軌特殊的束制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可同時(shí)承受上、下、左、右方向的負(fù)荷，不像滑動導(dǎo)引在平行接觸面方向可承受的側(cè)向負(fù)荷較輕，易造成機(jī)臺運(yùn)行精度不良。

(5) 組裝容易並具互換性

組裝時(shí)只要銑削或研磨床臺上滑軌之裝配面，並依建議之步驟將滑軌、滑塊分別以特定扭力固定於機(jī)臺上，即能重現(xiàn)加工時(shí)的高精密度。傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)引，則須對運(yùn)行軌道加以鏟花，既費(fèi)事又費(fèi)時(shí)，且一旦機(jī)臺精度不

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(jī)臺即可重新獲得

高精密度的導(dǎo)引。

(6) 潤滑構(gòu)造簡單

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

適當(dāng)?shù)奈恢描嵖坠┯?。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(jī)潤滑。

7、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用：

(1) HG系列：磨床、銑床、車床、鑽床、綜合加工機(jī)、放電加工機(jī)、搪床、線切割機(jī)、精密量測儀器、木工機(jī)器、搬運(yùn)機(jī)器、運(yùn)送裝置。

(2)EG系列：產(chǎn)業(yè)自動化機(jī)器、半導(dǎo)體機(jī)械、雷射雕刻機(jī)、包裝機(jī)器。QE/QH系列：精密量測儀器、半導(dǎo)體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)自動化機(jī)器、雷射雕刻機(jī)，可廣泛應(yīng)用於具有高速、寧靜、低發(fā)塵需求的高科技產(chǎn)業(yè)。

(3)WE系列：自動化裝置、運(yùn)輸設(shè)備、精密量測儀器、半導(dǎo)體設(shè)備、塑料瓶拉吹設(shè)備、單軸機(jī)器人機(jī)械手臂、可單軸承受力舉的設(shè)備。

(4)MG系列：印表機(jī)、機(jī)器手臂、電子儀器設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備。

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

二、直線導(dǎo)軌的選用及設(shè)計(jì)流程

使用條件設(shè)定»»»選用系列產(chǎn)品»»»精度等級»»»假定滑塊尺寸數(shù)目»»»計(jì)算滑塊最大負(fù)荷»»»選擇預(yù)壓力»»»確認(rèn)剛性»»»計(jì)算使用壽命»»»特殊使用環(huán)境»»»選用完成。我們也從一個(gè)實(shí)際案例開始：

1、使用條件設(shè)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(shí)

重心高度(l ):  80mm

滑軌跨距(c):  500mm

滑塊間距(d):  200mm

2、選用系列產(chǎn)品

可根據(jù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用類別，確定采用EG低組裝系列

3、精度等級

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

4、假定滑塊尺寸數(shù)目：

依經(jīng)驗(yàn)選用，負(fù)荷狀態(tài)若與滾珠螺桿配合使用，則使用之線性滑軌規(guī)格與螺桿外徑相似，如螺桿外徑為35mm則選用HG35的規(guī)格

5、計(jì)算滑塊最大負(fù)荷

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

6、選擇預(yù)壓力

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

7、確認(rèn)剛性

此參數(shù)會影響加工精度，參照剛性表計(jì)算變形量，提高預(yù)壓力，加大選用尺寸或滑塊數(shù)以提高剛性。剛性計(jì)算公式：，δ:變形量，P:工作負(fù)荷，k:剛性值，依據(jù)EG系列剛性表再次確認(rèn)預(yù)壓力的選擇。

8、計(jì)算使用壽命

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

9、特殊環(huán)境

主要考慮四個(gè)方面：防塵配備、特殊表面處理、特殊用油、特殊功能需求。重點(diǎn)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?zé)齻?、降低磨耗，在受壓面形成油膜，緩和表面?yīng)力，延長疲勞壽命，防鏽作用。一般要求是摩擦小、油膜強(qiáng)度高、極壓性佳、良好的耐磨損性能、良好的熱穩(wěn)定性、具有良好的防鏽性、水分及粉塵量低、潤滑脂的稠度穩(wěn)定。