滾珠絲杠是運(yùn)動(dòng)應(yīng)用中的支柱，部分原因是它們的性能是如此可預(yù)測(cè)的，并且相對(duì)容易設(shè)計(jì)到機(jī)械中。在過(guò)去的幾年中，制造和材料的進(jìn)步提高了滾珠絲杠的性能，因此如今的OEM廠商可以以更低的成本獲得更好的直線運(yùn)動(dòng)。

首先，最新一代的滾珠絲杠具有比以往更高的負(fù)載密度-通過(guò)較小的包裝為OEM提供更高的容量。

“滾珠絲杠以小包裝提供高負(fù)載能力，高效率和可靠的運(yùn)行；醫(yī)療和自動(dòng)化是使其小型化的主要驅(qū)動(dòng)力。” Thomson Industries產(chǎn)品線專(zhuān)家Jeff Johnson說(shuō)。

另一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素是機(jī)器人技術(shù)?！拔覀兊臐L珠絲杠花鍵的緊湊性推動(dòng)了它們?cè)跈C(jī)器人技術(shù)中的使用，”美國(guó)NB Corp.公司董事Larry Hansen說(shuō)。

例子：去年年底，他的公司推出了一種旋轉(zhuǎn)滾珠花鍵，直徑為6至25毫米。漢森說(shuō)：“任何人都可以制造大中型部件，但是我們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)是縮小緊湊型系統(tǒng)并達(dá)到嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，例如用于假肢或機(jī)器人手術(shù)室?！?/p>

其他人也報(bào)告了趨向小型化的趨勢(shì)，但另外一個(gè)趨勢(shì)是帶有滾壓和磨削螺絲的更快的滾珠絲杠。

“例如，有些滾珠絲杠帶有保持架滾珠，而另一些帶有滾珠絲杠的滾珠絲杠則具有一個(gè)無(wú)唇回切管，用于切向拾取。兩項(xiàng)功能均可提高速度?！?THK America公司工程經(jīng)理Yoshiro Oishi說(shuō)。“還有其他滾珠絲杠采用了更新的端板設(shè)計(jì)，并采用了更新的循環(huán)方法，因此它們的螺母更加緊湊?！焙笳叩耐屏εc以前的滾珠絲杠設(shè)計(jì)相同，但對(duì)于更高的機(jī)器生產(chǎn)率而言卻更快。

更多中國(guó)制造

中國(guó)的滾珠絲杠生產(chǎn)不斷增加，但仍有一些人質(zhì)疑中國(guó)的滾珠絲杠質(zhì)量。漢森說(shuō)：“它們將成為未來(lái)不可忽視的力量，但目前一些中國(guó)滾珠絲杠的質(zhì)量意味著，至少在日本，它們不受歡迎?！?nbsp;根據(jù)漢森的說(shuō)法，如今許多中國(guó)制造商用來(lái)制造滾珠絲杠的設(shè)備已經(jīng)過(guò)時(shí)，而其他制造商則因?yàn)檫@些設(shè)備不再具有足夠的精度而將其淘汰。

像中國(guó)這樣龐大的市場(chǎng)很難被忽略，如果沒(méi)有什么可比的工程師，那么他們可能就無(wú)法區(qū)分滾珠絲杠質(zhì)量的水平。漢森說(shuō)：“但是美國(guó)客戶(hù)確實(shí)意識(shí)到質(zhì)量上的差異，這就是我們?cè)谌毡句N(xiāo)售與在美國(guó)銷(xiāo)售相同的滾珠絲杠花鍵的原因?！?/p>

其他人則認(rèn)為，亞洲的滾珠絲杠制造商比以往任何時(shí)候都多，但他們強(qiáng)調(diào)確保性能的工作很多：“滾珠絲杠技術(shù)是先進(jìn)材料科學(xué)和機(jī)械工程的結(jié)合，再加上制造藝術(shù)形式，沒(méi)有多年經(jīng)驗(yàn)就很難復(fù)制”，約翰遜說(shuō)。

漢森認(rèn)為，即便如此，中國(guó)制造商仍然通過(guò)廉價(jià)制造滾珠絲杠來(lái)影響市場(chǎng)，以至于其他國(guó)家的制造商沒(méi)有投資資本設(shè)備來(lái)制造它們。主要是因?yàn)樗鼈儫o(wú)法獲得投資回報(bào)。這意味著當(dāng)需求很高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)滾珠絲杠短缺的情況。

負(fù)載能力和使用壽命

如前所述，過(guò)去十年來(lái)新的滾珠絲杠設(shè)計(jì)獲得了比以往更好的動(dòng)態(tài)負(fù)載能力，這在高負(fù)載應(yīng)用或需要持續(xù)使用的應(yīng)用中很有用。約翰遜說(shuō)，在這里，一些高負(fù)荷滾珠絲杠使用專(zhuān)有螺紋將負(fù)荷能力提高到超過(guò)滾柱絲杠的能力。他補(bǔ)充說(shuō)，許多工程師沒(méi)有正確地等同于動(dòng)態(tài)容量和滾珠絲杠壽命之間的關(guān)系。

動(dòng)態(tài)容量是達(dá)到規(guī)定壽命的理論負(fù)載（例如，一百萬(wàn)英寸的線性行程），而不是組件的工作負(fù)載極限。將動(dòng)態(tài)容量加倍可使壽命增加八倍。約翰遜說(shuō)：“這對(duì)于運(yùn)行24/7且具有高轉(zhuǎn)數(shù)或線性行程要求的應(yīng)用很重要。”

對(duì)于新應(yīng)用，Hansen引用了一種滾珠絲杠設(shè)計(jì)，該滾珠絲杠設(shè)計(jì)具有能夠定位，線性和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的單軸。這減少了設(shè)計(jì)的體積和重量。漢森還表示，與其他小型滾珠絲杠不同，NB的小型滾珠絲杠花鍵經(jīng)硬化處理，使其更耐用，更持久。市場(chǎng)上的其他產(chǎn)品則進(jìn)入了大批量消費(fèi)產(chǎn)品，而低價(jià)比長(zhǎng)壽更重要。結(jié)果是壽命較短的設(shè)計(jì)。漢森舉了一個(gè)例子：如果您的家用辦公室打印機(jī)在兩年后壞了，您致電制造商，代表可能會(huì)問(wèn)：“您已經(jīng)使用了一段時(shí)間了，您對(duì)此有何期待？”

相反，高端滾珠絲杠是包括機(jī)器人技術(shù)在內(nèi)的高負(fù)載工業(yè)應(yīng)用中必不可少的組件?？紤]使用直角坐標(biāo)系的機(jī)器人，具有多軸連接的線性運(yùn)動(dòng)組件（例如滾珠絲杠和電機(jī)）的組件來(lái)定位負(fù)載或工具。Yamaha Robotics的控制工程師Jeff Henshaw說(shuō)：“作為集成商，我很欣賞笛卡爾機(jī)器人，該機(jī)器人通過(guò)Rankin Corp在美國(guó)銷(xiāo)售。 。這種機(jī)器人的運(yùn)行速度不及平均SCARA，但確實(shí)減少了控制器必須控制的點(diǎn)數(shù)，因此成本更低。”此外，它具有較高的有效載荷和出色的可重復(fù)性。

從某些行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士的角度來(lái)看，機(jī)床和半導(dǎo)體是兩個(gè)主要行業(yè)。

Oishi表示：“他們長(zhǎng)期以來(lái)一直使用直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，以實(shí)現(xiàn)高精度和高剛性……我們將繼續(xù)與他們開(kāi)展大量業(yè)務(wù)。” “我們還看到了3D打印機(jī)和機(jī)器人行業(yè)的增長(zhǎng)，這些行業(yè)需要具有高剛度和精度的緊湊型線性運(yùn)動(dòng)設(shè)備。” Oishi表示，與十年前不同的應(yīng)用包括線性運(yùn)動(dòng)的使用。外科機(jī)器人，建筑物的隔震系統(tǒng)，人形機(jī)器人和消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用中的導(dǎo)軌和集成執(zhí)行器-廚房櫥柜和抽屜，冰箱和3D打印機(jī)等。

滾珠絲杠的另一個(gè)趨勢(shì)是，多種制造工藝使設(shè)計(jì)師可以選擇使?jié)L珠絲杠的性能與應(yīng)用要求相匹配（并提高滾珠絲杠組件的價(jià)值）。約翰遜說(shuō)：“螺母和螺釘?shù)慕M合決定了組件的精度和可重復(fù)性，盡管在尺寸范圍的兩端都存在設(shè)計(jì)和制造方面的挑戰(zhàn)?！?nbsp;但是，通過(guò)多種制造滾珠絲杠的方式和多種制造滾珠螺母的方式，可以實(shí)現(xiàn)大量的定制。

“我們還制作了直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向裝置，可大幅減少裝球和裝球時(shí)的微小位移，這種現(xiàn)象稱(chēng)為波動(dòng)。這些提高了精度，足以為最終用戶(hù)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的靜壓軸承替代產(chǎn)品?！?Oishi說(shuō)。

滾珠絲杠執(zhí)行器

過(guò)去，很少有提供直接與電動(dòng)機(jī)耦合的執(zhí)行器?！暗乾F(xiàn)在，我們出售桿式和滑動(dòng)式執(zhí)行器，它們具有多合一的功能。兩種類(lèi)型都有電源插座，可以快速連接到公司的驅(qū)動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)器又運(yùn)行可簡(jiǎn)化編程的新軟件?！?Oishi補(bǔ)充說(shuō)。這是因?yàn)榧蛇\(yùn)動(dòng)執(zhí)行器已在所有行業(yè)中廣泛使用，因?yàn)樵S多最終用戶(hù)從使用組件切換為使用集成執(zhí)行器，以最大限度地減少設(shè)計(jì)和制造時(shí)間。

Oishi說(shuō)：“設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工程師并不總是線性運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家，因此他們使用集成式平臺(tái)或執(zhí)行器來(lái)花費(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行與功能相關(guān)的設(shè)計(jì)?！?nbsp;“更具體地說(shuō)，執(zhí)行器設(shè)計(jì)朝著多合一封裝的趨勢(shì)使制造商可以花費(fèi)更少的時(shí)間進(jìn)行執(zhí)行器本身的組裝，接線和編程，從而減少了制造提前期。”