滚珠丝杠式直线执行器主要由滚珠丝杠、直线导轨、铝合金型材、滚珠丝杠支撑座、联轴器、电机、限位传感器等组成。
滚珠丝杠：滚珠丝杠非常适合将旋转运动转换为直线运动，或将线性运动转换为旋转运动。滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。其作用是将旋转运动转变为直线运动，是滚珠丝杠的进一步延伸和发展。由于滚珠丝杠摩擦阻力小，被广泛应用于各种工业设备和精密仪器中。高负载下可实现高精度直线运动。但滚珠丝杠不具备梯形丝杠的自锁能力，这一点在使用过程中需要注意。
直线导轨：直线导轨，又称导轨、直线导轨、直线滑轨，用于直线往复运动场合，具有比直线轴承更高的额定载荷，同时可以承受一定的扭矩，可以在高载荷的情况下实现高精度的直线运动运动中，除了一些精度要求较低的场合也可以更换为箱式直线轴承，但需要注意的是，在扭矩和额定负载能力方面比直线导轨较差。
模块铝合金型材：模块铝合金型材滑台外形美观、设计合理、刚性好、性能可靠、生产成本低常用于工业自动化设备中，通过精加工组装成模块刚性好，热变形小，送料稳定性高，从而保证自动化设备运行精度高、稳定性高。
滚珠丝杠支撑座：滚珠丝杠支撑座是支撑丝杠与电机连接的轴承支撑座，支撑座一般分为：固定侧和支撑单元，支撑单元固定侧设有预压调节角度接触球轴承。特别是超小型，采用了为超小型滚珠丝杠开发的接触角为45°的超小型角接触球轴承，实现了高刚性、高精度的稳定旋转性能。支撑侧的支撑单元采用深沟球轴承。支撑单元内部轴承填充适量锂皂基润滑脂，并用专用密封垫片密封，可直接安装，长期使用。考虑到与滚珠丝杠的刚性平衡，采用最佳轴承，采用高刚性、低扭矩的角接触球轴承（接触角30°，自由组合）。此外，超小型支撑单元配备了专为超小型滚珠丝杠开发的超小型角接触球轴承。该类轴承接触角为45°，钢球直径小，钢球数量多，是一种高刚性、高精度的超小型角接触球轴承，可以获得稳定的回转性能。支撑单元的形状有角型和圆形系列，可根据用途进行选择。体积小且易于安装，支撑单元的设计尺寸较小，考虑到了安装周围的空间。同时，预压轴承在出厂后可直接安装，减少了装配时间，提高了装配精度。当然，如果需要节省设计成本，也可以自己制作非标件轴承座，与外购轴承组合成支撑单元，批量应用在成本上非常有优势。
耦合：联轴器是用来将两轴连接在一起以传递运动和扭矩，使机器停止运转以接合或分离的装置。联轴器联接的两轴往往由于制造和安装误差、轴承后变形以及温度变化的影响等原因，不能保证严格对中，而是存在一定程度的相对位移。这就要求联轴器的设计从结构上采取多种不同的措施，使其具有适应一定范围相对位移的性能。非标设备直线执行机构常用的联轴器为挠性联轴器，常见的类型有沟槽联轴器、十字滑块联轴器、梅花联轴器、膜片联轴器。
如何选择直线执行器联轴器：
非标自动化通用联轴器。
当需要零背隙时，可选择膜片式或沟槽式。
当需要高扭矩传递时，可选用膜片式、十字形、立柱形。
伺服电机多采用膜片式，步进电机多选用沟槽式。
十字形常用于气缸或绕线电机场合，精度性能稍差（要求不高）。
限位传感器
直线执行器中的限位传感器一般会采用槽式光电开关，槽式光电开关实际上是光电开关的一种，也叫U型光电开关，是一种红外感应光电产品，由红外发射管和红外接收管组合，槽宽是决定感应接收模式的强度和接收信号的距离，以光为介质，通过发光体与受光体之间的红外光作为介质，发射器和接收器之间的红外光被接收并转换以检测物体的位置。槽型光电开关同样接近开关是非接触式的，受检测体的约束较小，而且检测距离长，检测距离远（几十米）检测精度高，可以检测微小物体，应用范围非常广泛。
2.滚珠丝杠执行器的优缺点
直线执行器的导程越小，伺服电机最大推力越大，一般直线执行器的导程越小，推力越大。一般用在受力和负载较大的行业，比如伺服给功率100W额定推力0.32N通过导程5mm的滚珠丝杠可以产生320N左右的推力。
一般Z轴使用的一般是滚珠丝杠直线执行器，滚珠丝杠直线执行器还有一个方面的优势就是它相对于其他传动方式的精度高，一般直线执行器重复定位精度±0.005A±0.02mm，根据实际情况而定根据客户生产的要求，由于滚珠丝杠直线执行器受到滚珠丝杠细长比例的限制，一般滚珠丝杠直线执行器的行程都不能太长，直径/总长度的1/50为最大值，控制在这个范围内，超出长度的情况下需要适度降低运行速度。超过细长比长度的执行器通过伺服电机高速旋转，灯丝的共振会产生振动偏转而引起较大的噪音和危险，滚珠丝杠组件两端支撑，灯丝太长不会不仅造成联轴器容易松动，还有执行机构精度、使用寿命下降。以台湾上银KK执行器为例，有效行程超过800mm时可能会产生共振，行程每增加100mm，最高速度应降低15%。
3、滚珠丝杠执行器的应用
电机十直线执行器机构动作平稳，精度和控制性能好（可以精确地停止在行程内的任何位置），运行速度由电机转速和丝杠螺距以及执行器的设计决定，更具稳定性。适用于中小行程场合，也是很多线性机器人采用的机构形式。在自动化行业设备广泛应用于半导体、LCD、PCB、医疗、激光、3C电子、新能源、汽车等各类自动化设备。
4、螺杆执行机构相关参数说明
重复定位精度：是指对同一个执行器施加相同的输出，完成多次重复定位所得到的连续结果的一致性程度。重复定位精度受伺服系统特性、进给系统间隙和刚性以及摩擦特性的影响。一般来说，重复定位精度是一个呈正态分布的机会误差，影响执行器多次运动的一致性，是一个非常重要的性能指标。
滚珠丝杆导轨：指螺杆模组中螺杆的螺距，也代表螺杆每转一圈，螺母在螺纹上前进的直线距离（一般单位为mm：mm）。
最大速度：指不同导轨长度的执行器所能达到的最大线速度
最大运输重量：执行机构运动部分所能承受的最大重量，不同的安装方式会产生不同的力
额定推力：执行机构作为推力机构时能够达到的额定推力。
标准行程、间隔：模块化采购的优点是选型快，有货。缺点是笔画标准化。虽然可以向制造商订购特殊尺寸，但标准是制造商给出的，所以标准行程是指制造商的库存型号，间隔是不同标准行程之间的差值，通常从最大行程作为最大行程值，向下等差级数。例如，标准行程为100-1050mm，间隔为50mm，则库存型号的标准行程为100/150/200/250/300/350...1000/1050mm。
5、直线执行器的选型流程
根据设计应用工况确定执行机构类型：气缸、螺杆、同步带、齿轮齿条、直线电机执行器等。
计算并确认执行器的重复定位精度：比较需求的重复定位精度和执行器的重复定位精度，选择合适精度的执行器。
计算执行器的最大线性运行速度并确定引导范围：计算设计应用工况的运行速度，通过执行器的最高速度选择合适的执行器，进而确定执行器引导范围的大小。
确定安装方式和最大负载重量：根据安装方式计算负载质量和扭矩。
计算执行器的需求行程和标准行程：根据实际预估行程匹配执行机构的标准行程。
确认执行器的电机类型和附件：电机是否带刹车、编码器形式、电机品牌。
KK执行机构特点及应用
6.KK模块定义
KK模组是基于滚珠丝杠直线模组的高端应用产品，又称单轴机器人，是一个电机驱动的移动平台，由滚珠丝杠和U型直线导轨组成，其滑座既是滚珠丝杠驱动螺母和线性应变仪导向滑块，锤子采用磨削滚珠丝杠，精度高。
7.KK模块特点
多功能设计：集成滚珠丝杠驱动和U型导轨引导，提供精确的直线运动。它还可以与多功能配件一起使用。非常方便引入多用途应用设计，也能实现高精度传输的需求。
体积小、重量轻：U型轨道可作为导轨，也可采用平台结构，大大减少安装体积，并采用有限元方法设计优化结构，以获得最佳的刚度和重量比。平稳定位运动的扭矩力和低惯量可降低能耗。
高精度、高刚性：通过各方向载荷对钢球接触位置的变形分析表明，该精密直线模组具有高精度、高刚性的特点。通过有限元方法优化结构设计，得到最佳的刚度和重量比。
易于测试和装备：方便测试定位精度、定位重复性、行程平行度、启动扭矩等功能。
易于组装和维护：无需专业技术人员即可完成组装。防尘、润滑良好，易于维护和机器报废后重复使用。
产品多样化，可根据需要选择：
驱动方式：可分为滚珠丝杠、同步带
电机功率：可选伺服电机，或步进电机
电机连接：直接、下、内部、左、右，取决于空间的使用
有效行程：100-2000mm（根据螺杆转速限制）
可根据客户需求定制：单件或组合特殊设计制造，单轴可组合成多轴使用
八、KK模组与普通螺杆模组相比的优势
易于设计和安装、体积小、重量轻
高刚性、高精度（可达±0.003m）
设施齐全，最适合模块化设计
但又贵又费钱
9、单轴机器人模块分类
单轴机器人模块根据不同的应用分为：
KK（高精度）
SK（沉默）
KC（综合轻量化）
KA（轻量级）
KS（高防尘）
KU（高刚性防尘）
KE（简易防尘）
10.KK模块配件选择
为了对应不同的使用要求，KK模块还可选配铝盖、伸缩护套（风琴盖）、电机连接法兰、限位开关。
铝盖及伸缩护套（风琴盖）：可防止异物及杂质进入KK模块，影响使用寿命、精度及平滑度。
电机连接法兰：可将各类电机锁紧至KK模块上。
限位开关：为滑块定位、起始点提供安全限位，防止滑块超出行程。
11.KK模块应用
KK模块广泛应用于自动化设备中。常用于以下设备：自动焊锡机、锁螺丝机、货架零件盒取放、小型移植设备、镀膜机、零件取放搬运、CCD镜片移动、自动喷漆机、自动上下料设备、切割机、电子元件生产设备、小型流水线、小型冲床、点焊机、表面贴合设备、自动贴标机、液体灌装点胶、零部件点胶、液体灌装点胶、零部件检测设备、生产线工件精加工、物料填充装置、包装机、雕刻机、传送带位移、工件清洗设备等。
发布时间：2020年6月18日
