威洛博全封閉絲桿模組適合哪些應(yīng)用場(chǎng)景
一、先弄明白:什么是“威洛博全封閉絲桿模組”?
相比開(kāi)放式、半封閉模組,威洛博全封閉絲桿模組有幾個(gè)明顯特征:
傳動(dòng)部分被“包在殼里”
絲桿、導(dǎo)軌、滑塊等關(guān)鍵部件全部藏在鋁合金本體或鋼制殼體內(nèi),通過(guò)不銹鋼帶、密封條、迷宮式結(jié)構(gòu)與外部隔離。
滑臺(tái)通過(guò)狹縫或密封帶與外部連接
工件與治具固定在滑臺(tái)上,滑臺(tái)從殼體開(kāi)口處來(lái)回運(yùn)動(dòng),開(kāi)口位置由金屬帶或密封條動(dòng)態(tài)覆蓋。
重點(diǎn)不是極限速度,而是環(huán)境適應(yīng)力
它更適合帶粉塵、煙塵、細(xì)小顆粒、油霧甚至少量飛濺液體的環(huán)境,讓絲桿和導(dǎo)軌長(zhǎng)期工作在一個(gè)相對(duì)干凈、受控的空間。
總結(jié)一句:
威洛博全封閉絲桿模組就是“把易受傷的精密部件藏起來(lái)”,讓外部臟活累活盡量落在殼體上。
二、哪些共性需求,適合優(yōu)先考慮全封閉結(jié)構(gòu)?
先不分行業(yè),站在需求角度看,如果有以下情況之一,就可以把“威洛博全封閉絲桿模組”列入候選:
環(huán)境中存在持續(xù)粉塵或細(xì)小顆粒
打磨、切割、噴砂、焊接煙塵、電池粉塵等。
有油霧、微量冷卻液或其他液體飛濺
機(jī)加工、油霧潤(rùn)滑、局部噴淋清洗等。
設(shè)備希望減少維護(hù)頻率
停機(jī)清理導(dǎo)軌、絲桿成本較高,希望延長(zhǎng)維護(hù)周期。
工位附近有光學(xué)元件、電路板等,對(duì)污染比較敏感
例如激光頭、鏡片、相機(jī)、裸露 PCB 等,希望少一點(diǎn)油污、少一點(diǎn)金屬粉。
滿足其中兩三條,威洛博全封閉絲桿模組通常會(huì)比開(kāi)放式或半封閉結(jié)構(gòu)更有優(yōu)勢(shì)。
三、應(yīng)用案例一:激光加工設(shè)備工位(打標(biāo)、切割、焊接)
1. 激光工位的真實(shí)環(huán)境長(zhǎng)什么樣?
激光打標(biāo):有煙塵、微粉、碳化顆粒,部分工件會(huì)產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)煙霧。
激光切割、焊接:金屬飛濺、熔渣微粒、油煙,環(huán)境更“糙”一些。
附近常常有鏡頭、振鏡、相機(jī)、測(cè)高傳感器,對(duì)粉塵非常敏感。
如果使用開(kāi)放式直線模組,導(dǎo)軌和絲桿高頻暴露在粉塵和煙塵中,很容易出現(xiàn):
導(dǎo)軌滑塊表面掛灰變黑,潤(rùn)滑脂污染變質(zhì);
絲桿螺母區(qū)域積粉,久而久之產(chǎn)生異響、步距不穩(wěn);
金屬粉混入潤(rùn)滑脂,對(duì)滾動(dòng)體形成磨損。
2. 威洛博全封閉絲桿模組在激光工位的角色
在激光應(yīng)用中,威洛博全封閉絲桿模組可以承擔(dān)多種軸向任務(wù),例如:
激光打標(biāo)機(jī)的 Z 軸:
用來(lái)調(diào)節(jié)激光頭高度,靠近粉塵集中區(qū)域,對(duì)精度和平穩(wěn)性有要求。
激光焊接工作站的小行程定位軸:
用于調(diào)整工件位置、精細(xì)對(duì)焦、切換焊接位置。
激光切割周邊的上料、下料、擋板調(diào)整軸:
雖然重復(fù)精度要求略低,但長(zhǎng)時(shí)間暴露在煙塵、飛濺附近。
在這些位置使用威洛博全封閉絲桿模組,可以帶來(lái)幾方面好處:
把煙塵、金屬粉大幅擋在殼體外邊,內(nèi)部絲桿和導(dǎo)軌維持相對(duì)清潔;
減少粉塵和熔渣掉入絲桿螺紋、導(dǎo)軌滾道帶來(lái)的卡滯與磨損;
配合合理潤(rùn)滑周期,實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行,激光頭和傳感器也不容易被“飛粉”帶來(lái)的顆粒反彈影響。
四、應(yīng)用案例二:3C 電子與精密電子裝配線
1. 3C / 電子裝配線的特點(diǎn)
工件多為手機(jī)、平板、穿戴設(shè)備、電子模組等;
現(xiàn)場(chǎng)粉塵不一定很多,但對(duì)潔凈度要求相對(duì)較高;
經(jīng)常有螺絲擰緊、點(diǎn)膠、貼合、測(cè)試等工序。
你會(huì)看到兩種看似矛盾的情況:
一方面,要避免灰塵、金屬屑落在 PCB、接插件、光學(xué)元件上;
另一方面,許多線體仍然存在螺絲粉、切邊碎屑、貼附下來(lái)的小顆粒。
2. 威洛博全封閉絲桿模組能解決什么問(wèn)題?
在 3C/電子裝配場(chǎng)景下,威洛博全封閉絲桿模組常出現(xiàn)在這些位置:
電路板搬送和定位單元
多個(gè)工位之間做短行程、重復(fù)定位的搬運(yùn),環(huán)境中有少量粉塵和碎屑。
點(diǎn)膠、涂膠、涂覆工位
膠水霧化、溢膠、固化粉塵容易落在滑臺(tái)附近,不希望進(jìn)入傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
終檢工位的微調(diào)軸
用于調(diào)整相機(jī)、檢測(cè)頭、探針位置,要求定位穩(wěn)定,不希望導(dǎo)軌、絲桿外露后留下大量油污。
在這些工位使用威洛博全封閉絲桿模組,主要帶來(lái)兩類收益:
把潤(rùn)滑區(qū)域藏起來(lái)
絲桿、導(dǎo)軌的潤(rùn)滑脂不直接暴露在裝配區(qū),有利于控制工件周邊的油污和顆粒污染。
兼顧精度與環(huán)境
絲桿模組本身具備良好的重復(fù)定位能力,在全封閉結(jié)構(gòu)保護(hù)下,在長(zhǎng)期運(yùn)行中更容易保持穩(wěn)定一致。
對(duì)以電子裝配為主的工廠來(lái)說(shuō),不僅要防止外部粉塵進(jìn)來(lái),也要減少自身“往外拋”的污染源,全封閉結(jié)構(gòu)正好兼顧了這兩點(diǎn)。
五、應(yīng)用案例三:鋰電池與新能源設(shè)備
1. 電池工藝的環(huán)境特征
不同行程段工藝差異較大,但常見(jiàn)特點(diǎn)包括:
有粉體原料、極片切邊碎屑、極耳殘片等細(xì)小顆粒;
某些干燥區(qū)要求控制粉塵向關(guān)鍵區(qū)域擴(kuò)散;
設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、節(jié)拍快,對(duì)可靠性有偏高要求。
如果線體上使用開(kāi)放式絲桿模組,長(zhǎng)期暴露在粉末和細(xì)小金屬屑中,會(huì)明顯增加:
導(dǎo)軌和絲桿滾動(dòng)體的磨損速度;
油脂被粉末“變成研磨膏”的風(fēng)險(xiǎn);
維護(hù)間隔難以拉長(zhǎng),停機(jī)保養(yǎng)頻率偏高。
2. 威洛博全封閉絲桿模組在電池線上的應(yīng)用方向
在鋰電和新能源相關(guān)設(shè)備中,威洛博全封閉絲桿模組適合用在:
極片或電芯的短行程定位軸:
如對(duì)位、壓合、疊片、模切周邊輔助調(diào)整軸。
需要靠近粉塵源,但本身又對(duì)運(yùn)動(dòng)一致性有要求的軸:
比如粉料附近的取放、轉(zhuǎn)運(yùn)、小行程壓緊。
對(duì)維護(hù)窗口有限,希望更長(zhǎng)保養(yǎng)周期的軸:
例如封裝后段的設(shè)備,停機(jī)代價(jià)較高。
通過(guò)全封閉結(jié)構(gòu),把絲桿、導(dǎo)軌和大部分潤(rùn)滑區(qū)域與粉塵隔離開(kāi),再配合合理的潤(rùn)滑方式,可以***降低粉體對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響,有利于線體整體節(jié)拍穩(wěn)定。
六、應(yīng)用案例四:檢測(cè)與測(cè)量平臺(tái)(含視覺(jué)、AOI、在線測(cè)試等)
1. 檢測(cè)平臺(tái)為什么也會(huì)考慮全封閉?
很多工程師一提到檢測(cè)平臺(tái),就想到“潔凈室”“無(wú)塵環(huán)境”,似乎環(huán)境已經(jīng)很好了,其實(shí)還有幾個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題:
即便是潔凈環(huán)境,也不希望導(dǎo)軌和絲桿外露后大量沾油、掛灰;
視覺(jué)、AOI、測(cè)量工位對(duì)光學(xué)穩(wěn)定性很敏感,希望長(zhǎng)期保持運(yùn)動(dòng)軌跡一致;
有些檢測(cè)平臺(tái)旁邊就是制程工位,仍然存在殘余粉塵和碎屑。
2. 威洛博全封閉絲桿模組能帶來(lái)的好處
在各種檢測(cè)、測(cè)量、AOI 平臺(tái)中,全封閉絲桿模組可以用在:
搬送與對(duì)位軸:
把待測(cè)工件送到光學(xué)頭或治具正下方、正上方。
調(diào)焦、對(duì)光軸:
用于調(diào)整相機(jī)、光源、鏡頭位置,對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和重復(fù)定位敏感。
小行程夾緊、頂起軸:
負(fù)責(zé)精確夾緊或頂高動(dòng)作,希望長(zhǎng)期保持一致行程。
這些位置使用威洛博全封閉絲桿模組,可以讓:
導(dǎo)軌、絲桿的油脂不直接暴露在檢測(cè)區(qū)域,減少對(duì)光學(xué)設(shè)備和樣品的影響;
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境中工作,減少細(xì)小顆粒導(dǎo)致的步距不穩(wěn)和微小卡頓。
七、什么時(shí)候“不一定非要用”全封閉威洛博絲桿模組?
從成本和結(jié)構(gòu)靈活性角度看,并不是所有工位都需要全封閉結(jié)構(gòu)。以下幾類情況,可以優(yōu)先考慮開(kāi)放式或半封閉模組:
環(huán)境接近辦公或?qū)嶒?yàn)室級(jí)別的潔凈,幾乎沒(méi)有粉塵和油霧
普通檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái),小型研發(fā)設(shè)備。
模組處在封閉機(jī)柜或**防護(hù)罩內(nèi)部,外部粉塵對(duì)它影響不大
某些柜內(nèi)機(jī)械手、測(cè)試箱內(nèi)小行程模組。
設(shè)備維護(hù)十分方便,有充足停機(jī)窗口,工作人員可以經(jīng)常清理和潤(rùn)滑
實(shí)驗(yàn)線、小批量產(chǎn)線等。
在這些情況下,開(kāi)放式或半封閉威洛博絲桿模組往往已經(jīng)足夠,同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)試方便,成本也更容易控制。
八、給威洛博選用全封閉絲桿模組時(shí),可以準(zhǔn)備哪些信息?
如果你在項(xiàng)目中初步判斷“可能要用全封閉結(jié)構(gòu)”,在和威洛博溝通前,可以提前整理幾項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù):
環(huán)境描述
粉塵類型:金屬粉、粉體、木屑、塑料屑等;
粉塵量:輕微、中等或明顯;
是否存在油霧、冷卻液、清洗液、水汽等。
軸的任務(wù)和位置
這條軸是**節(jié)拍軸,還是輔助調(diào)整軸;
它離粉塵源、液體源的距離大概有多遠(yuǎn);
是否靠近光學(xué)、電子元件或關(guān)鍵潔凈區(qū)域。
維護(hù)條件和停機(jī)代價(jià)
能否按計(jì)劃停機(jī)保養(yǎng)?
模組一旦故障,對(duì)整條線影響有多大?
行程、負(fù)載、速度、精度這些基礎(chǔ)參數(shù)
這部分和普通直線模組選型一樣,可以沿用你前面幾篇文章里的選型思路,把數(shù)據(jù)整理好交給威洛博工程師。
這些信息越清晰,威洛博越容易判斷:
在哪些工位要用全封閉絲桿模組,哪些用半封閉或開(kāi)放式就夠用,從而形成一套兼顧性能、可靠性和成本的整體方案。
九、小結(jié):威洛博全封閉絲桿模組,更偏向“環(huán)境驅(qū)動(dòng)”的選擇
可以把這篇文章的結(jié)論壓縮成三句話:
威洛博全封閉絲桿模組不是只為“精度”而存在,更是為“環(huán)境適應(yīng)力”服務(wù)。
只要現(xiàn)場(chǎng)存在持續(xù)粉塵、煙塵、油霧、細(xì)小顆粒,且希望降低維護(hù)頻率,就可以把全封閉結(jié)構(gòu)列入候選。
激光加工、3C 電子裝配、鋰電新能源、檢測(cè)測(cè)量平臺(tái),都是威洛博全封閉絲桿模組常見(jiàn)且匹配度較高的應(yīng)用領(lǐng)域。