โครงสร้างและหลักการทำงานของ Ball Screw (บอลสกรู) HIWIN
บอลสกรูประกอบด้วย 6 ส่วนหลัก ได้แก่
1. Screw Shaft (สกรูชาฟต์)
- แกนเกลียวที่เป็นตัวแปลงการหมุน (Rotary Motion) ให้กลายเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น (Linear Motion)
- พื้นผิวเกลียวถูกออกแบบให้เหมาะกับการหมุนของลูกบอล
2. Ball Screw Nut (นัตบอลสกรู)
- ส่วนปลอกหรือบูชที่ครอบอยู่รอบสกรูชาฟต์
- ภายในมีร่องเกลียวที่ทำงานร่วมกับสกรูชาฟต์ โดยมีลูกบอลอยู่ระหว่างร่องเกลียวเพื่อลดแรงเสียดทาน
3. Balls (ลูกบอล)
- ทำจากเหล็กชุบแข็ง (Steel Balls)
- ทำหน้าที่รองรับและถ่ายแรงระหว่าง Screw Shaft และ Nut
- ช่วยให้เกิดการหมุนลื่นไหล ลดการสึกหรอ และเพิ่มประสิทธิภาพในการเคลื่อนที่
4. Deflector (ตัวเปลี่ยนทิศ/รีไซเคิลบอล)
- กลไกนำลูกบอลที่หมุนครบวงรอบกลับเข้าสู่ร่องเกลียว
- ทำให้ลูกบอลหมุนเวียนใช้งานได้ต่อเนื่อง (Ball Circulation System)
5. Labyrinth Seal (ซีลกันฝุ่นแบบเขาวงกต)
- ซีลที่ช่วยป้องกันสิ่งสกปรก ฝุ่นผง หรือเศษโลหะไม่ให้เข้ามาในนัต
- ยังช่วยรักษาสารหล่อลื่นให้อยู่ภายใน
6. Oil Hole (รูเติมน้ำมัน/สารหล่อลื่น)
- จุดสำหรับเติมหรือจ่ายน้ำมัน/จาระบี
- มีความสำคัญในการลดแรงเสียดทานและยืดอายุการใช้งานของบอลสกรู
เมื่อเพลาถูกหมุน น็อตจะเคลื่อนที่ไปตามแนวแกนในลักษณะเส้นตรง ทำให้สามารถแปลงพลังงานการหมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ราบรื่นและแม่นยำ
จุดเด่นของ Ball Screw HIWIN
- ประสิทธิภาพสูง ใช้ลูกปืนกลิ้งแทนการเลื่อน ทำให้แรงเสียดทานน้อย มีประสิทธิภาพมากกว่า 90%
- ความแม่นยำสูง เหมาะกับงาน CNC, เครื่องจักรความแม่นยำ, หุ่นยนต์อุตสาหกรรม
- อายุการใช้งานยาวนาน วัสดุผลิตจากเหล็กคุณภาพสูง ผ่านการชุบแข็งและเจียรละเอียด
- รองรับแรงได้ดี ทั้งแรงกด (Compression) และแรงดึง (Tension)
- หลากหลายซีรีส์ HIWIN ผลิตหลายรุ่นเพื่อตอบโจทย์การใช้งาน ทั้งแบบ Precision Ball Screw และ Rolled Ball Screw
- การบำรุงรักษาง่าย เพียงหล่อลื่นอย่างสม่ำเสมอ ก็สามารถยืดอายุการใช้งานได้มาก
การใช้งานหลักของ Ball Screw (บอลสกรู)
| การใช้งานหลัก | รายละเอียด | ภาพ |
|---|---|---|
| เครื่องจักร CNC (Computer Numerical Control) | ใช้ในงานควบคุมตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของแกนต่าง ๆ ของเครื่องจักร CNC เช่น เครื่องกัด เครื่องกลึง และเครื่องเจาะ เพื่อให้ได้ความแม่นยำสูง ความเร็วในการเคลื่อนที่ดี และลดแรงเสียดทานเมื่อเทียบกับสกรูทั่วไป |
|
| เครื่องจักรกลอุตสาหกรรม (Machinery) | ใช้ในเครื่องจักรกลที่ต้องการการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ราบรื่นและมีความแข็งแรง เช่น เครื่องตัด เครื่องพิมพ์ เครื่องบรรจุภัณฑ์ รวมถึงระบบขับเคลื่อนในสายการผลิต |
|
| เครื่องมือวัดความละเอียดสูง (Measuring Equipment) | ใช้ในเครื่องมือที่ต้องการความละเอียดและแม่นยำสูง เช่น เครื่องวัดพิกัด (CMM – Coordinate Measuring Machine) เครื่องวิเคราะห์ และเครื่องมือทดสอบทางวิศวกรรม เพื่อให้การเคลื่อนที่เชิงเส้นมีความแม่นยำระดับไมครอน |
|
| หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robots) | ใช้ในกลไกของหุ่นยนต์สำหรับการเคลื่อนที่ในแนวเชิงเส้น เช่น แขนกลหุ่นยนต์ในสายการผลิต ที่ต้องการการควบคุมที่แม่นยำ ราบรื่น และตอบสนองเร็ว |
|
| ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ (Automation System) | ใช้ในระบบอัตโนมัติที่ต้องการการควบคุมการเคลื่อนที่ เช่น เครื่องประกอบอัตโนมัติ เครื่องบรรจุหีบห่ออัตโนมัติ และสายการผลิตอัตโนมัติ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดความผิดพลาด |
|
| อุปกรณ์การแพทย์ที่ต้องการความแม่นยำสูง | ใช้ในเครื่องมือทางการแพทย์ เช่น เครื่อง CT Scan, MRI, อุปกรณ์ตรวจวินิจฉัย หรือเครื่องมือผ่าตัดแบบแม่นยำ เพื่อให้การเคลื่อนที่ของอุปกรณ์มีความเสถียร ปลอดภัย และแม่นยำสูงสุด |
|
ประเภทของ Ball Screw (บอลสกรู) HIWIN
1. Precision Ground Ball Screw
ผลิตด้วยวิธีการเจียรละเอียด ให้ความแม่นยำสูงสุด เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความละเอียดระดับไมครอน เช่น เครื่อง CNC และเครื่องมือวัด
2. Rolled Ball Screw
ผลิตด้วยการรีดเกลียว (Cold Rolling) ต้นทุนต่ำกว่า แต่ยังคงมีความแม่นยำดี เหมาะสำหรับงานทั่วไป เช่น ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ และเครื่องจักรกลมาตรฐาน
3. Miniature Ball Screw
ขนาดเล็ก สำหรับงานที่พื้นที่จำกัด เช่น หุ่นยนต์ขนาดเล็ก เครื่องมือแพทย์ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
4. High-Load Ball Screw
ออกแบบมาสำหรับงานที่ต้องรับแรงสูงและการใช้งานหนัก เช่น เครื่องจักรกลขนาดใหญ่