在工业的自动化与精密的制造过程中,如何更好的将设备的“小而美”与“强而劲”的传动性能相得其配,始终是我们技术的又一轮的深入的挖掘的关键。以其紧凑的外形和高的承载性,在有限的空间内就能实现大扭矩、长的行程的直线传动,已广泛地在电子制造、医疗器械、精密的检测等领域的各类的核心部件中得以应用。借助对其技术的三大典型的应用案例的深入的解析,我们不难发现其相对于传统的同类产品的几大技术的特别的优势和更大的应用价值。
案例一:3C电子装配线——毫米级空间内的精密驱动
而对智能手机的镜头模组的快速、高精度的定位与装配就直接取决于其在宽压缩的80mm的导轨上实现的得多了。但传统的同步带的传动却因其内部的弹性变形而使得其定位的误差都达到了0.1mm以上,而我们通过将微型的齿轮与齿条的模数分别控制为1.5的斜齿轮与高精度的研磨的齿条的啮合,既能使得传动的整体的体积大大地缩小,又将传动的间隙控制在0.02mm以内,极大的提高了传动的精度。通过其独特的模块化设计,我们便可以灵活地将各个模组的长度拼接在一起,巧妙的将其与伺服的电机相结合,从而实现了每秒1.2米的往复运动,单日的处理量也就相应的提升了40%。通过将模组的外壳采用了铝合金的一体式设计不仅使得其体积的减小更关键的就是其重量的大大减轻了传统的方案的60%直接就将对机械臂的负载的能耗都给降低了下来。
案例二:医疗内窥镜检测设备——狭小腔体内的稳定传动
通过巧妙的将微型的摄像头的360度的旋转与直线的推进都巧妙的在直径仅12mm的插入管内都完成了。通过精心的设计将了10mm的微型齿轮的齿条模组巧妙的将旋转的运动转化为直线的位移将其应用到医疗领域的设备中。基于对齿条的材料改进,如将其采用PEEK(聚醚醚酮)等高性能的复合材料的代替,不仅能保证其良好的自润滑特性,还能将其所产生的摩擦系数降低至0.05以下等。经实地的反复试验表明,该模组不仅能在连续的2小时的检测过程中其位移的偏差均小于0.03mm,而且其工作的噪音值均低于45分贝,完全满足了手术室对设备的静音性要求。

案例三:半导体晶圆传输机器人——真空环境下的可靠运行
但由于传统的滚珠丝杠的存在,不仅会因其所用之的润滑剂的挥发易对晶圆的表面造成污染,对于目前的微电子制造的要求也不能满足其所要求的高的精度和低的抖动的要求。采用对12英寸的晶圆厂的不断的改进和完善手段,尤其是将微型的齿轮齿条的模组都采用了不锈的钢材并将其与真空的脂类的润滑技术的结合下,在10的-6的Pa的极低的真空环境下都能连续的运行5000小时以上都未出现过卡滞的现象。依托于巧妙的将双齿的轮对的“消隙”结构将原来的反向的间隙的差值全部消除至0.01mm以内,巧用直线导轨的高精度的定位使其实现了±0.005mm的高的重复的定位精度.。可谓“一锤定音”的就是其模块化的设计,使得维护的时间从传统的8个小时一下子就缩短至2个小时,甚至一条单独的产线的年产能都因此而大大地提升了15%。
技术解析:小体积背后的创新突破
依托于对微型齿轮齿条的三大技术的突破性革新,微型齿轮齿条的模组的核心优势就此揭开了
采用对齿轮的高效的材料升级手段,我们将其采用了经高频淬火的42CrMo合金钢的齿轮,其所达的齿面的硬度均已达HRC58-62,至于齿条的选用则均采用了SUS304的不锈钢与树脂的复合结构,使得既能保证其所带来的强度的同时又能大大降低了其自身的重量
基于对变位系数的精细调节与对齿形的修缘工艺的优化,既能将传动的噪音控制在60分贝以下,又比传统的方案降低了30%的噪音
采用将驱动的电机、精密的编码器与所需的各个模组都一体化的封装手段,更终将其体积的较分体式的方案的40%以上的体积都给节省了,甚至还能承载3kg的较大的负载并实现4m/s的瞬时的极高的速度的高精度的运动控制。
凭借以“小身躯承载大能量”的微型的3C电子、微型的半导体制造等一系列的技术创新,微型的齿轮齿条模组正以一相对的特有的“小身躯承载大能量”的特性,重新为精密的传动的技术的发展开辟了广阔的新天地。基于制造工艺的不断的精深化,其在生物医药、航空航天等高端的领域的应用的潜力将不断的被释放,同样也将成为推动我国的工业的智能化的又一块关键的基础件。