滾柱絲杠，這些緊湊、高效的絲杠驅(qū)動(dòng)器是日常設(shè)備和產(chǎn)品生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要技術(shù)。事實(shí)上，車輛的制造和組裝過程中可能涉及 20 多個(gè)滾柱絲杠，執(zhí)行沖壓、彎管和鉚接等功能。
滾柱絲杠不僅適用于汽車應(yīng)用和重工業(yè)，如注塑和機(jī)械加工。而且，滾柱絲杠可以產(chǎn)生任何絲杠技術(shù)中最小的位移（運(yùn)動(dòng)），同時(shí)保持極其安靜和平穩(wěn)的運(yùn)行，使其成為各種機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用的理想選擇。
機(jī)器人需要什么：高效率、緊湊的尺寸
談到精密絲杠技術(shù)，有三種基本選擇：絲杠、滾珠絲杠和滾柱絲杠。
絲杠在設(shè)計(jì)和材料選擇方面具有多種用途，但它們的效率和負(fù)載能力相對(duì)較差。
滾珠絲杠具有良好的效率，但當(dāng)應(yīng)用需要小螺桿直徑和低導(dǎo)程時(shí)，承載能力會(huì)受到影響，因?yàn)槌休d滾珠也必須非常小。
另一方面，滾柱絲杠在緊湊的整體尺寸中具有良好的推力能力，以及出色的效率——世界上最好的。恰當(dāng)?shù)睦樱寒?dāng)比較直徑相似的不同螺桿技術(shù)的負(fù)載能力和效率值時(shí)，所有螺桿的導(dǎo)程均為 1 mm，
這種性能和設(shè)計(jì)特性的結(jié)合使?jié)L柱絲杠成為許多機(jī)器人和機(jī)器人相關(guān)應(yīng)用的理想解決方案。例如，使用線性激活來連接關(guān)節(jié)的機(jī)器人（類似于二頭肌控制前臂運(yùn)動(dòng)的方式）受益于滾柱絲杠致動(dòng)器的更高額定載荷和更輕的重量。
在機(jī)器人夾持器應(yīng)用中，滾柱絲杠可以提供安全夾持所需的極高水平的夾持力，并且可以通過最小的扭矩輸入來實(shí)現(xiàn)。這種高力和低輸入扭矩組合的關(guān)鍵是使用導(dǎo)程非常小的絲杠，例如Rollvis RVR 型循環(huán)滾柱絲杠，其導(dǎo)程可以低至 0.5 毫米甚至 0.25 毫米
滾柱絲杠也可用于機(jī)械臂端部工具。在這些應(yīng)用中，滾柱絲杠在小包裝中產(chǎn)生高推力的能力提供了優(yōu)于其他解決方案的優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)楸３州^低的重量（質(zhì)量）對(duì)于位于機(jī)器人手臂末端的組件至關(guān)重要。
位于機(jī)器人手臂末端的重負(fù)載會(huì)產(chǎn)生很大的慣性，使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的精確控制更加困難，并且在某些情況下，需要更大的電機(jī)和其他傳動(dòng)系統(tǒng)組件。這種出色的功率重量比是機(jī)器人點(diǎn)焊機(jī)和自動(dòng)鉚接機(jī)絕大多數(shù)使用滾柱絲杠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵原因。
機(jī)器人技術(shù)和移動(dòng)應(yīng)用的趨勢(shì)
現(xiàn)代計(jì)算、制造方法和電池技術(shù)導(dǎo)致自動(dòng)化和電氣化的快速發(fā)展，創(chuàng)造了許多新的機(jī)器人技術(shù)和移動(dòng)應(yīng)用程序，這在幾年前是不可能的。一個(gè)例子是主動(dòng)假肢（由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的假肢）的開發(fā)，它極大地改善了截肢者的功能和使用。
與每個(gè)關(guān)節(jié)使用自己的電機(jī)和變速箱的大型工業(yè)機(jī)器人不同，許多主動(dòng)假肢使用螺旋驅(qū)動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)更小、更輕和更堅(jiān)固的設(shè)計(jì)。雖然各種類型的螺釘可用于主動(dòng)假肢，但滾柱螺釘提供了優(yōu)于其他技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)——無與倫比的性能尺寸比。
例如，直徑僅為 3.5 毫米的滾柱絲杠——小到可以放在手掌中——可以推動(dòng)高達(dá) 500 磅的負(fù)載并執(zhí)行微米和亞微米范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，以更好地模擬人體關(guān)節(jié)和手指。
動(dòng)力外骨骼是另一種快速發(fā)展的機(jī)器人技術(shù)。事實(shí)上，從 2021 年到 2026 年，外骨骼市場(chǎng)預(yù)計(jì)將增長 46% 以上，其中動(dòng)力外骨骼占這一增長的更大份額（與被動(dòng)外骨骼相比）。
盡管我們希望能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行編程，使其能夠承擔(dān)任何對(duì)人類來說過于繁重或風(fēng)險(xiǎn)太大的手動(dòng)任務(wù)，但對(duì)于許多應(yīng)用來說，這存在太多變量，例如修剪住宅院子里的樹上的樹枝。解決方案是人工驅(qū)動(dòng)（外骨骼）或主動(dòng)控制的機(jī)器人。
該解決方案將人工決策與更低的風(fēng)險(xiǎn)、更少的傷害和更高的起重能力相結(jié)合。與假肢一樣，外骨骼面臨與重量、尺寸和復(fù)雜性相關(guān)的設(shè)計(jì)限制。在這里，極高的力尺寸比和力重量比也使?jié)L柱絲杠成為理想的解決方案。
機(jī)器人應(yīng)用程序變得越小、移動(dòng)性越強(qiáng)，功耗、尺寸和重量等屬性就越會(huì)成為限制因素。無論是無人機(jī)、自主水下航行器 (AUV) 還是天基漫游車，它們的要求都是相似的：在盡可能小的占地面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率、強(qiáng)度和可靠性。無論尺寸、外形尺寸或應(yīng)用如何，Rollvis 都提供滾柱絲杠設(shè)計(jì)，可提供推力、尺寸、重量和效率的理想組合，以提高性能和可靠性。
