消除大型丝杠的热胀冷缩误差

    摘  要  消除大型滚珠丝杠由于热胀冷缩现象产生的误差。利用KEYENCE LB-70系列激光位移传感器实时检测滚珠丝杠的热胀冷缩变化量，将补偿值反馈给PLC，通过补偿将这一变化量计算在内，从而实现滚珠丝杠的零误差，不影响产品精度。
    关键词  大型丝杠  热胀冷缩  误差消除
    中图分类号  TG502.15  文献标识码  B

    在很多大型、高精度自动化机械中，大量使用滚珠丝杠配合线性导轨的移动载台或机构（图1），而大型滚珠丝杠存在的热胀冷缩，有可能达到200μm以上的误差。这对于类似TFF-LCD产业，以及精密半导体制造产业是不能接受的，特别是在以影像系统自动定位的机台由冷机到热机转换过程中，由热胀冷缩现象产生的误差所造成的错位、偏移等将严重影响产品精度与品质。

    利用KEYENCE LB-70系列激光位移传感器实时检测滚珠丝杠的热胀冷缩变化量，将补偿值反馈给PLC，通过补偿计算将这一变化量计算在内，从而实现滚珠丝杠的零误差。

    一、滚珠丝杠热胀冷缩量分析

    对于较大型的滚珠丝杠都考虑了热胀冷缩问题，例如THK、CKD等系列丝杠，一般采用一端固定（连接马达一端），另一端可以伸缩的方式。因此，移动载台在丝杠靠近马达的近端与远端所受的影响也就不一样。近端累积的变化量较小，对产品的精度影响也较小，而远端由于累积了整个丝杠的膨胀变化量，故对产品精度的影响很大（图2）。

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