伺服電動(dòng)缸廠家介紹什么是電動(dòng)缸、電動(dòng)缸的分類、用途
文章出處：合富源 人氣：發(fā)表時(shí)間：2019-08-07 16:42
隨著工業(yè)時(shí)代4.0的到來，工廠自動(dòng)化的要求越來越高，電動(dòng)缸應(yīng)運(yùn)而生。那么大家對電動(dòng)缸的了解有多少呢？接下來跟著深圳電動(dòng)缸生產(chǎn)廠家一起來學(xué)習(xí)一下電動(dòng)缸的相關(guān)知識……
一、什么是電動(dòng)缸
電動(dòng)缸電動(dòng)缸又叫作伺服電動(dòng)缸、電動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)滑臺、直線滑臺、工業(yè)機(jī)械手臂等，是將伺服電機(jī)與絲杠一體化設(shè)計(jì)的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將伺服電機(jī)優(yōu)點(diǎn)-精確轉(zhuǎn)速控制，精確轉(zhuǎn)數(shù)控制，精確扭矩控制轉(zhuǎn)變成-精確速度控制，精確位置控制，精確的力控制；實(shí)現(xiàn)高精度直線運(yùn)動(dòng)系列的全新革命性產(chǎn)品。
二、電動(dòng)缸的組成
電動(dòng)缸的結(jié)構(gòu)比較簡單，主要包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速裝置、直線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)四大部分。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型：直流電機(jī)、交流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等。
減速裝置：一般為齒輪減速、蝸輪蝸桿、行星齒輪、諧波減速
直線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：梯形絲桿、滾珠絲桿、滾柱絲桿、滑動(dòng)導(dǎo)軌。
三、電動(dòng)缸的分類
按照自動(dòng)化發(fā)展的狀況可分為三大類：短行程系列、高剛性系列、薄型系列
在3大系列中，沿海地區(qū)使用比較廣泛的規(guī)格有：日規(guī)、歐規(guī)...電動(dòng)缸的競爭相對比較大，因?yàn)樵诖鎰趧?dòng)力不單單指勞力上的取代，更多時(shí)候講究其靈活性，因而通常要求電動(dòng)缸的各種參數(shù)達(dá)到比較高的要求，比如：速度要求，大部分的電動(dòng)缸按不同規(guī)格大有不同，電動(dòng)缸速度達(dá)到1000 mm/s；負(fù)載要求，不同的生產(chǎn)過程要求不一樣的負(fù)載；精度要求；標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)缸重復(fù)定位精度達(dá)到±0.02mm。
電動(dòng)缸從外形結(jié)構(gòu)上可分為兩大類：直線式電動(dòng)缸、折返式電動(dòng)缸。
在3大系列中，沿海地區(qū)使用比較廣泛的規(guī)格有：日規(guī)、歐規(guī)...電動(dòng)缸的競爭相對比較大，因?yàn)樵诖鎰趧?dòng)力不單單指勞力上的取代，更多時(shí)候講究其靈活性，因而通常要求電動(dòng)缸的各種參數(shù)達(dá)到比較高的要求，比如：速度要求，大部分的電動(dòng)缸按不同規(guī)格大有不同，電動(dòng)缸速度達(dá)到1000 mm/s；負(fù)載要求，不同的生產(chǎn)過程要求不一樣的負(fù)載；精度要求；標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)缸重復(fù)定位精度達(dá)到±0.02mm。
電動(dòng)缸從外形結(jié)構(gòu)上可分為兩大類：直線式電動(dòng)缸、折返式電動(dòng)缸。
1、直線式電動(dòng)缸
直線式電動(dòng)缸集成了伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、高精度滾珠絲杠或行星滾珠絲杠、模塊設(shè)計(jì)等技術(shù)，整個(gè)電動(dòng)缸結(jié)構(gòu)緊湊。伺服電機(jī)與電動(dòng)缸的傳動(dòng)絲桿通過聯(lián)軸器相連接，使伺服電機(jī)的編碼器直接反饋電動(dòng)缸的活塞桿的位移量，減少了中間環(huán)節(jié)的慣量和間隙，提高了控制性能和控制精度。伺服電機(jī)與電動(dòng)缸整體相連，安裝容易、設(shè)定簡單。電動(dòng)缸的主要零部件均采用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，性能穩(wěn)定、故障率低、可靠性高。
2、折返式電動(dòng)缸
折返式電動(dòng)缸的電機(jī)與缸體部分平行安裝，通過同步帶及同步帶輪與電動(dòng)缸的傳動(dòng)絲桿相連接，除具有直線式電動(dòng)缸的特點(diǎn)外，并由于總長短，在安裝位置比較小的場合比較適應(yīng)。同時(shí)折返式電動(dòng)缸選用的同步帶，具有強(qiáng)度高、間隙小、壽命長等特點(diǎn)。使整個(gè)電動(dòng)缸具有較高的控制性和控制精度。
四、電動(dòng)缸工作原理
電動(dòng)缸的工作原理是以電力作為直接動(dòng)力源，采用各種類型的電機(jī)(如AC伺服電機(jī)、步進(jìn)伺服電機(jī)、DC伺服電機(jī)）帶動(dòng)不同形式的絲杠(或螺母)旋轉(zhuǎn)，并通過構(gòu)件間的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母(或絲杠)的直線運(yùn)動(dòng)，再由螺母(或絲杠)帶動(dòng)缸筒或負(fù)載做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。傳統(tǒng)的電動(dòng)缸一般采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，并通過構(gòu)件間的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母的直線運(yùn)動(dòng)。近些年新興的“螺母反轉(zhuǎn)型”電動(dòng)缸(如整體式行星滾柱絲杠電動(dòng)缸)采用相反的驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，并通過構(gòu)件間的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為絲杠的直線運(yùn)動(dòng)。
五、電動(dòng)缸的主要特點(diǎn)
電動(dòng)缸由于其獨(dú)有的性能特點(diǎn)，在許多工業(yè)場合被逐步推廣使用，它作為一種新穎的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下諸多方面。
1、節(jié)能干凈、超長壽命、操作維護(hù)簡單，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。伺服電動(dòng)缸不容易受到周圍環(huán)境溫度的影響，可在低、高溫，雨雪等惡劣環(huán)境下無故障正常工作。防護(hù)等級可以達(dá)到IP66。密封件防止缸外污垢和水的污染并防止內(nèi)部潤滑劑的泄漏，長期工作，并且實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度，高速度，高精度定位，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低噪音。
2、傳動(dòng)效率高。采用精密滾珠絲杠或行星滾柱絲杠等精密傳動(dòng)元件的電動(dòng)缸，省去了很多復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其傳動(dòng)效率得到了很大提高。這幾種類型的電動(dòng)缸傳動(dòng)效率可以達(dá)到90％以上。
3、定位精度高。采用滾珠絲杠的伺服電動(dòng)缸，通過伺服控制可以實(shí)現(xiàn)0.01mm左右的精確定位，具有很高的定位精度，適合應(yīng)用在對精度要求比較高的場合。電動(dòng)缸在半閉環(huán)時(shí)就能達(dá)到相當(dāng)高的定位精度，而液壓缸和氣缸要達(dá)到相同的定位精度必須采用全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
4、結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，維護(hù)方便。電動(dòng)缸主要由電機(jī)和螺母螺桿機(jī)構(gòu)組成，機(jī)構(gòu)簡單，體積小，不會占用太大的工作空間。由于其結(jié)構(gòu)簡單，在發(fā)生故障時(shí)容易找到故障原因，平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)也非常方便。
5、可靠性和安全性高。電動(dòng)缸可以搭載先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)，以及各種行程控制裝置，對電動(dòng)缸的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測和反饋，防止發(fā)生事故。
6、運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長。當(dāng)電動(dòng)缸采用滾珠絲杠或行星滾柱絲杠時(shí)，傳動(dòng)部分的摩擦將大大減小，有利于減少材料磨損，提高運(yùn)行穩(wěn)定性，延長使用壽命。
7、響應(yīng)快，直線工作速度可以在很寬的速率范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，低速運(yùn)行穩(wěn)定。液壓缸的工作速度一般只能達(dá)到35mm/s，但普通電動(dòng)缸的工作速度一般可以達(dá)到55mm/s。采用了行星滾柱絲杠的電動(dòng)缸的速度甚至可以達(dá)到2000 mm/s，速度優(yōu)勢非常明顯。此外，液壓缸在低速重載下容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，而電動(dòng)缸沒有這個(gè)缺點(diǎn)。
8、控制精準(zhǔn)，同步性好。在需要多驅(qū)動(dòng)同步的情況下，使用液壓缸或氣缸很難達(dá)到高精度的同步，因?yàn)槭苟鄠€(gè)獨(dú)立的液壓缸或氣缸的控制回路頻率特性一致是非常困難的事情。但使用多個(gè)電動(dòng)缸很容易達(dá)到同步，因?yàn)殡姎庀到y(tǒng)的頻率特性比較容易達(dá)到一致。
9、電動(dòng)缸還可替代部分液壓缸和氣動(dòng)缸。能夠?qū)崿F(xiàn)直線傳動(dòng)的元件主要有電動(dòng)缸、液壓缸、氣缸這三者的主要區(qū)別如下表所示。通過對比可以看出，電動(dòng)缸比液壓缸和氣缸結(jié)構(gòu)簡單，受溫度波動(dòng)的影響小。
六、電動(dòng)缸功能
電動(dòng)缸主要由伺服電機(jī)、電動(dòng)缸體、傳動(dòng)裝置和位置反饋裝置等組成。產(chǎn)品的主要功能是通過計(jì)算機(jī)發(fā)送指令給伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)指令驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過減速器、換向齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滾珠絲杠副旋轉(zhuǎn)；絲杠螺母徑向限位，在絲杠旋轉(zhuǎn)力矩的驅(qū)動(dòng)下與推桿一起做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，在絲杠端部安裝有多圈絕對值編碼器作為位置反饋裝置，用于實(shí)時(shí)反饋推桿位置。具有手動(dòng)功能、應(yīng)急裝置、鎖定功能、極限限位、報(bào)警功能。
七、電動(dòng)缸的應(yīng)用領(lǐng)域：
1、電動(dòng)缸可代替液壓、氣動(dòng)的場所，是液壓、氣動(dòng)設(shè)備的升級產(chǎn)品、全電動(dòng)多自由度平臺等；
2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：高頻振動(dòng)臺、高頻沖擊臺、仿真平臺、試驗(yàn)臺、造波機(jī)；
3、專用設(shè)備：工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線、裝配線、坐標(biāo)機(jī)械用、升降臺、調(diào)偏控制、閥門控制、機(jī)械設(shè)備、咖瑪力、食品醫(yī)藥行業(yè)、數(shù)控機(jī)床、行業(yè)包裝機(jī)、汽車電子壓裝機(jī)、紡織設(shè)備卷繞機(jī)分度、模具位置控制、夾緊、鉆孔、定位、自動(dòng)調(diào)節(jié)控制等；
4、軍事裝備：雷達(dá)支撐架、發(fā)射平臺升降機(jī)構(gòu)、導(dǎo)彈起豎架、艙門開啟缸、火炮俯仰驅(qū)動(dòng)裝置、車體電動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)、導(dǎo)彈外殼翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、掃雷機(jī)器臂、六自由度搖擺機(jī)構(gòu)、履帶調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、抓彈機(jī)構(gòu)、方艙擴(kuò)展機(jī)構(gòu)等特種設(shè)備。
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