リニアステージ内のボールねじの主な機能は、回転モーターの入力を最大効率で正確な直線運動に変換することです。システム内で 4 つの重要な役割を果たします。
1. 回転-から-への直線運動の変換
入力：サーボ モーターまたはステッピング モーターによって提供される回転運動。
出力：キャリッジの直線（直線）移動。-
機構：ねじ軸が回転すると、ナットの回転が機械的に拘束されます。この拘束により、ナットがねじ山に沿って軸方向に移動し、荷重が前方または後方に移動します。
2. トルク-から推力への変換
ボールねじは機械的な力を倍増するものとして機能します。モーターのトルク（回転力）を効率よく軸方向の推力（押す力）に変換します。
細いリード (例: 5mm):高い機械的利点を提供し、低速でも大きな力を生成します。
大きなリード (例: 20mm):速度を優先し、より低い力出力で高速を生成します。
3. 精密な位置決め
フレキシブルなベルトドライブや空気圧シリンダーとは異なり、ボールねじは剛性があり、決定的な機械的リンクを提供します。
予測可能性:リードが固定されているため (たとえば、1 回転あたり正確に 5mm)、線形変位はモーターの回転に正比例します。これにより、マイクロメートルレベルまで正確で再現可能な位置決めが可能になります。
4. 摩擦の低減と効率
従来の送りねじは非効率的な金属同士の滑り摩擦に依存していますが、ボールねじはナットとシャフトの間で鋼球を循環させます。
利点:この転がり接触により90%を超える伝達効率を実現します。その結果、ボールねじ-駆動ステージは、スライド式ステージに比べて動作が速く、熱の発生が少なく、耐用年数が大幅に長くなります。