直線模組選型怎么入手 ——威洛博工程師常見**整理

Q1：直線模組選型，第一步到底該看什么？

很多人一上來就問：“用絲桿好，還是用皮帶好？”

其實從選型方法看，多家線性模組廠的建議都很接近：第一步是把應(yīng)用場景說清楚，而不是先糾結(jié)結(jié)構(gòu)形式。

威洛博工程師通常會先問四件事：

行程（Stroke）

有效行程多少毫米？

行程兩端需要預(yù)留多少減速和安全距離？

負載（Load）

工件質(zhì)量多少？

夾具、治具、電纜拖鏈等加起來多重？

重心大致位置，會不會形成長懸臂？

節(jié)拍與速度（Cycle & Speed）

單次往返需要用多少秒？

是否頻繁啟停，需要快速定位再停穩(wěn)？

使用環(huán)境（Environment）

是否有粉塵、油霧、水汽、切削液、焊渣等？

是普通車間、潔凈區(qū)域還是相對惡劣的環(huán)境？

許多選型文章也會把這些作為起點：先定環(huán)境和負載，再看行程和速度，***才是結(jié)構(gòu)細節(jié)和型號。

簡單理解：沒有“通用好模組”，只有“適合某個工況的模組”。

Q2：我需要準(zhǔn)備哪些數(shù)據(jù)給威洛博工程師？

結(jié)合多家選型指南的做法，可以把信息整理成一頁“選型信息表”。

CSDN

威洛博建議至少寫清楚這些：

軸數(shù)與運動關(guān)系

需要幾根直線軸？

是單軸往返，還是 XY、XYZ、龍門結(jié)構(gòu)？

每個軸的行程

有效行程 + 預(yù)留行程（減速區(qū) + 緩沖區(qū)）。

負載與力矩

工件 + 工裝 + 末端執(zhí)行器的綜合質(zhì)量；

重心距離滑臺面的高度、懸臂長度，初步估算出可能的翻轉(zhuǎn)力矩。

速度與節(jié)拍

比較大運行速度需求；

單循環(huán)時間；

每天大概工作時長。

精度與重復(fù)定位要求

需要重復(fù)回到同一位置時，允許誤差大概多少？

是否要和視覺、測量系統(tǒng)配合？

環(huán)境與安裝方式

普通車間、潔凈室或者粉塵/油霧較多環(huán)境；

水平安裝、豎直安裝還是側(cè)掛；

是否有空間限制。

把這些信息整理清楚，再交給威洛博工程師，就能在較短時間內(nèi)收斂出幾套接近目標(biāo)的直線模組方案，后續(xù)細節(jié)討論也會順暢很多。

Q3：絲桿模組和皮帶模組，到底怎么選？

這是搜索熱度非常高的問題之一。

綜合多家技術(shù)文章的觀點，可以先看三個維度：行程、速度、精度/重復(fù)定位要求。

1. 絲桿直線模組的特點（對應(yīng)威洛博絲桿模組）

多篇選型文章提到，滾珠絲桿模組在常見設(shè)計中可以實現(xiàn)約 ±0.02 mm 級別的重復(fù)定位精度，適合對位置一致性有要求的應(yīng)用。

結(jié)合威洛博自身產(chǎn)品線，絲桿模組通常用于：

行程中等；

對軌跡穩(wěn)定性、重復(fù)定位能力有一定要求；

負載不算極輕，有一定剛性需求的場景。

豆瓣

例如，威洛博全封閉絲桿模組可以放在存在粉塵或有光學(xué)系統(tǒng)的工位，半封閉絲桿滑臺則更多用于常規(guī)工業(yè)環(huán)境。

2. 同步帶直線模組的特點（對應(yīng)威洛博同步帶模組）

多家廠商都指出，同步帶模組更適合做較長行程和中高速運動，其定位精度一般略低于滾珠絲桿模組，重復(fù)定位大致在 ±0.05 mm 量級上下。

結(jié)合威洛博同步帶直線模組的定位：

適合多工位輸送、長行程上下料、分揀和包裝線；

常作為龍門或桁架系統(tǒng)的主軸，用來覆蓋較長工藝區(qū)。

3. 一個簡單的判定思路

行程較長（例如超過 1.5 m）且節(jié)拍偏快：

優(yōu)先考慮威洛博同步帶模組或齒條齒輪模組。

行程中等，對定位一致性有要求：

優(yōu)先考慮威洛博絲桿模組。

如果兩種方案都可行，威洛博工程師會進一步對比：安裝方向、負載分布、環(huán)境防護、預(yù)算以及后期維護方式，再和你一起定下更適合的方案。

Q4：行程和負載，經(jīng)常怕“選小了不夠用”，怎么評估更穩(wěn)妥？

針對“行程”和“負載”，不少技術(shù)文章把它們列為選型首要關(guān)注的三要素之一。

1. 行程的幾層含義

有效行程：工件實際需要移動的距離；

機械行程：有效行程 + 兩端減速距離 + 安全距離；

絲桿或同步帶長度：還要考慮固定方式、張緊結(jié)構(gòu)等。

實際項目中，威洛博會建議：在有效行程基礎(chǔ)上預(yù)留合適空間，不宜把模組用滿行程，方便限位和緩沖結(jié)構(gòu)工作，也為加減速留出余量。

2. 負載不只是“公斤數(shù)”

選型資料會強調(diào)：負載包括質(zhì)量與力矩兩部分。

你需要關(guān)注：

動、靜態(tài)載荷：

正常運行時的載荷；

停機、極限位置或突然停機時的載荷；

力矩：

偏心負載產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)力矩（繞 X/Y/Z 軸）；

導(dǎo)軌與滑塊的容許力矩是否足夠。

威洛博在產(chǎn)品規(guī)格書中，會給出各方向的容許負載和容許力矩范圍。工程師在評估時，會按照“靜態(tài) + 動態(tài) + 安全系數(shù)”的方式，確認在各種工況下都處于合理區(qū)間，而不是只對比一個“最大負載”數(shù)字。

Q5：精度、重復(fù)定位、直線度、平行度，這些該看哪個？

不少線性系統(tǒng)的技術(shù)資料會把精度拆成幾項：定位精度、重復(fù)定位精度、走行直線度、走行平行度、背隙等。

Hiwin

但在實際選型中，威洛博工程師更常問的是：

“你這個工序，**怕哪一種誤差？”

一般來說：

裝配、點膠、鎖螺絲、視覺定位：

更關(guān)注“重復(fù)定位能力”和多點之間的相對誤差；

掃描、檢測、測量類工序：

會同時關(guān)注直線度、平行度和速度穩(wěn)定性；

搬運、上下料、分揀：

對精度要求相對溫和，更看中節(jié)拍和可靠性。

因此，在和威洛博溝通時，可以直接描述：

需要在多少毫米范圍內(nèi)定位到多少個點；

單點允許的重復(fù)誤差大概是多少；

是否有相鄰工序?qū)?zhǔn)要求（例如對接視覺、治具孔位等）。

工程師會根據(jù)這些需求，建議你采用絲桿模組、同步帶模組還是直線電機模組，以及是否需要更高等級的導(dǎo)軌或反饋裝置。

Q6：環(huán)境有粉塵、油霧、水汽，直線模組還能用嗎？

很多選型**都特別強調(diào)“使用環(huán)境”和“防護形式”的重要性。

常見的判斷方式是：

普通工廠環(huán)境

少量粉塵、輕微油霧；

可采用半封閉模組或帶蓋板的結(jié)構(gòu)；

粉塵明顯、帶切削屑或水汽的環(huán)境

更適合全封閉模組，防止粉塵、碎屑直接落入導(dǎo)軌和絲桿；

需要規(guī)劃好排水、排屑路線。

對潔凈度有要求的工況

需綜合考慮模組本體、防護罩、潤滑方式以及電機和電纜布置；

在部分高潔凈場景中，會采用直線電機模組配合特定防護結(jié)構(gòu)。

知乎專欄

威洛博在產(chǎn)品線里，已經(jīng)有從開放式到全封閉的多種直線模組，還涵蓋直線電機模組。在選型時，如果能提前提供現(xiàn)場照片或視頻，工程師會更容易判斷是否需要全封閉結(jié)構(gòu)、加強密封或額外外罩結(jié)構(gòu)。

Q7：已經(jīng)有方案雛形了，怎樣和威洛博一起把模組選穩(wěn)？

當(dāng)你已經(jīng)有了一個初步想法（比如“X 軸用皮帶，Y 軸用絲桿，Z 軸用電動缸”），但不確定細節(jié)是否合適時，可以按下面這個順序和威洛博工程師一起“復(fù)盤”一次：

從工藝出發(fā)，重新核對行程與節(jié)拍

是否存在不必要的空行程；

是否能通過節(jié)拍優(yōu)化減少沖擊、延長壽命。

把各軸做一下“剖分”

哪些軸是長行程、多工位主軸；

哪些軸是短行程、對定位更敏感的軸；

是否存在豎直軸或需要抱閘的軸。

面向負載與力矩做“**壞工況”檢查

選擇模組時不要只看平均狀態(tài)，要考慮工件比較大規(guī)格、夾具升級后的情況；

對懸臂較長的工裝，可以討論是否增加導(dǎo)軌數(shù)量或改變化工方式。

確認環(huán)境、防護和維護方式

確定是否需要用全封閉模組；

規(guī)劃潤滑周期和保養(yǎng)方式，并預(yù)留維護空間。

結(jié)合這些信息，威洛博工程師會基于自身多年直線模組設(shè)計和應(yīng)用經(jīng)驗，為你給出更貼近現(xiàn)場的搭配建議，而不是簡單地“按參數(shù)套型號”。

小結(jié)：直線模組選型入手的“簡短版本”

如果把所有經(jīng)驗壓縮成一條簡短流程，大致可以是：

先場景 → 再參數(shù) → 后結(jié)構(gòu) → ***型號。

先把應(yīng)用場景寫清楚：工藝、行程、負載、節(jié)拍、環(huán)境；

再把關(guān)鍵參數(shù)統(tǒng)一到一張表里：每軸的行程、負載、精度要求和安裝方式；

然后在威洛博的絲桿模組、同步帶模組、直線電機模組等大類中篩選方向；

***才根據(jù)細節(jié)（安裝孔、接口方式、防護結(jié)構(gòu)等）敲定具體型號。