EN
Các thanh trượt tuyến tính về cơ bản hoạt động như các hệ thống điều khiển chuyển động cho phép máy móc di chuyển thẳng tới và lui. Chúng bao gồm các ray, các bộ phận lăn như bi hoặc con lăn, và những nền tảng di chuyển gọi là bàn trượt. Bộ phận này giúp giảm đáng kể lực ma sát, thực tế có thể giảm tới 90% so với các loại ổ trượt thông thường. Các loại thanh trượt dùng trong công nghiệp có thể chịu tải rất lớn, đôi khi lên tới 300 kilonewton mà vẫn giữ được độ chính xác cao trong định vị, sai số có thể chỉ trong khoảng 2 micromet. Điều khiến các thanh trượt này trở nên lý tưởng cho robot và các máy điều khiển bằng máy tính là khả năng chịu được các lực tác động theo nhiều hướng khác nhau. Hãy tưởng tượng một cánh tay robot cần đẩy một vật theo hướng ngang trong khi đồng thời nâng nó lên. Chính xác đó là kiểu nhiệm vụ mà các thanh trượt tuyến tính này được thiết kế để thực hiện.
Các bộ phận này đóng vai trò then chốt trong các ứng dụng yêu cầu độ định vị cực kỳ chính xác. Ví dụ như trong ngành sản xuất chất bán dẫn, những thanh trượt tuyến tính này có thể đặt các tấm wafer silicon ở vị trí chính xác tới 0,1 micrôn. Độ chính xác này chỉ bằng khoảng một phần nghìn kích thước của một sợi tóc. Công nghệ tương tự cũng giúp giữ ổn định bên trong các máy quét MRI. Khi các bác sĩ cần hình ảnh rõ ràng, các thanh trượt này giúp giảm khoảng 34% hiện tượng mờ do chuyển động so với các cơ chế vít me truyền thống. Sự cải tiến này mang lại sự khác biệt rõ rệt trong việc thu được kết quả chẩn đoán tốt hơn từ các cuộc quét y tế.
Ba yếu tố cốt lõi tạo nên hiệu suất của chúng:
Các thiết kế hiện đại bao gồm các phớt polymer giúp giảm 87% lượng hạt xâm nhập so với các mẫu trước, kéo dài đáng kể khoảng thời gian bảo trì trong môi trường khắc nghiệt như xưởng sơn ô tô.
Dẫn hướng tiếp xúc trượt dựa vào tiếp xúc kim loại trực tiếp, khiến chúng phù hợp tốt với môi trường rung động cao như máy móc hạng nặng và thiết bị xây dựng. Cấu tạo đơn giản giúp tránh nhu cầu bôi trơn phức tạp, tuy nhiên ma sát cao hơn đòi hỏi bảo trì định kỳ để ngăn ngừa độ mòn làm giảm độ chính xác.
Các bộ phận dẫn hướng dạng lăn thay thế ma sát trượt bằng chuyển động lăn, cải thiện hiệu suất từ 40–60%. Nhóm này chiếm đa số trong các ứng dụng công nghiệp hiện đại, chiếm 72% các hệ thống lắp đặt nhờ tiết kiệm năng lượng và độ tin cậy cao. Các loại chính bao gồm:
Các loại hướng dẫn tuyến tính dùng bi đạt độ chính xác định vị 2 micron, khiến chúng trở nên thiết yếu trong quang khắc bán dẫn và hình ảnh y tế. Các điểm tiếp xúc hình cầu phân bố tải trọng đều và giảm thiểu nhiệt trong chuyển động hai chiều nhanh.
Các loại hướng dẫn con lăn hỗ trợ tải tĩnh cao hơn 30–50% so với loại dùng bi, trong khi con lăn kim cho phép giảm kích thước bàn máy 15%. Những đặc điểm này khiến chúng lý tưởng cho các tay hàn robot và máy CNC xử lý lực công cụ bất đối xứng.
Khả năng chịu tải tối đa đạt được nhờ hình học ray được tối ưu hóa và cấu tạo từ thép tôi cứng. Thiết kế mặt cắt ngang phân bố lực đều, trong khi các mạch bi bố trí lệch pha làm tăng khả năng chịu tải theo phương thẳng đứng từ 15–25% so với thiết kế tiêu chuẩn. Các cải tiến như đế rộng hơn giúp tăng khả năng chống lại tải mô-men, điều này rất quan trọng đối với các tay robot và hệ thống CNC.
Các loại dẫn hướng tuyến tính hiện đại đạt độ lặp lại dưới 1 µm thông qua:
Những khả năng này hỗ trợ các hệ thống quang khắc bán dẫn yêu cầu độ chính xác căn chỉnh ±0,25 µm trên toàn bộ tấm wafer 300 mm.
Thanh trượt tuyến tính cung cấp độ chính xác định vị ±0,01 mm trong các hệ thống hàn và lắp ráp robot. Trên 83% các nhà máy ô tô hiện đại sử dụng thanh trượt loại con lăn trong hệ thống băng tải để xử lý tải trọng thẳng đứng 15 kN ở tốc độ vượt quá 2 m/s, đảm bảo chất lượng sản xuất ổn định.
Thanh trượt tuyến tính tự bôi trơn ngăn ngừa sự nhiễm bẩn do hạt trong hệ thống chụp cộng hưởng từ (MRI) và phẫu thuật robot, đồng thời đạt độ lặp lại 0,5 µm. Một nghiên cứu kỹ thuật lâm sàng năm 2023 cho thấy thanh trượt dạng kim giúp kéo dài tuổi thọ máy chụp cắt lớp vi tính (CT) thêm 40% nhờ giảm ứng suất Hertzian.
Các thanh dẫn hướng có độ cứng cao với các mạch bi được tải trước hỗ trợ tốc độ dịch chuyển nhanh tới 40 m/phút trong các trung tâm gia công. Theo Hiệp hội Kỹ sư Công cụ Máy, các hệ thống tuyến tính được cải tiến vào năm 2022 đã giảm được 62% lỗi dịch chuyển nhiệt trong các hoạt động kéo dài nhờ vào hình học tiếp xúc lăn được cải thiện.
Các thanh dẫn hướng tuyến tính tương thích chân không đạt độ phân giải định vị 3 nm trong công nghệ in mạch wafer. Những tiến bộ trong cơ chế lai giữa trượt và lăn kết hợp độ ổn định thủy tĩnh với hiệu suất vít bi, cho phép tốc độ trục lên đến 300 mm/giây mà không gặp vấn đề rung động trong robot pick-and-place tốc độ cao.
Thanh dẫn hướng tuyến tính được sử dụng trong các hệ thống điều khiển chuyển động để tạo ra chuyển động qua lại chính xác trong máy móc, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp đòi hỏi khả năng chịu tải cao, độ chính xác và độ ổn định.
Các loại dẫn hướng tuyến tính sử dụng các thành phần lăn như bi hoặc con lăn thay vì tiếp xúc trực tiếp, nhờ đó giảm đáng kể ma sát so với các loại ổ trục truyền thống.
Các ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, thiết bị y tế, lắp ráp điện tử và bán dẫn, cũng như máy công cụ đều được lợi từ dẫn hướng tuyến tính nhờ độ chính xác và độ tin cậy cao.
Nhà cung cấp giải pháp trọn gói tích hợp nghiên cứu phát triển, sản xuất, bán hàng và quản lý chuỗi cung ứng.
