電動(dòng)執(zhí)行元件電缸的講解

氣缸對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的推、拉、抓、夾等動(dòng)作已經(jīng)完成的非常漂亮了。

但是在實(shí)際的自動(dòng)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，還需要應(yīng)對(duì)更多的生產(chǎn)要求，比如：多位置停止、高精度定位等。本次，我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)電動(dòng)產(chǎn)品，

電動(dòng)執(zhí)行元件基礎(chǔ)篇
多位置停止
電缸可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)定位。氣缸，一般僅是起點(diǎn)和末端的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也能實(shí)現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)點(diǎn)的中間停止，但中間位置停止精度不高，控制比較復(fù)雜。
高精度定位
電缸的重復(fù)精度一般可達(dá)±0.01mm(滾珠絲桿型)。不同系列結(jié)構(gòu)的電缸精度會(huì)有差異。
輸出力的控制
電缸可控制輸出力的大小。可以實(shí)現(xiàn)恒力推壓易變形、易破損零件的夾持等工作。
氣缸與電缸的使用是不沖突的，兩者互為補(bǔ)充。
比如SMC的P&P拾放應(yīng)用裝置中就集成了氣動(dòng)、電動(dòng)及真空等各種類的搬送、移載及拾放應(yīng)用元件。模擬演示常見的工件搬運(yùn)、多點(diǎn)停止、工件抓取、真空拾放、工件翻轉(zhuǎn)、尺寸測(cè)量等應(yīng)用。
系統(tǒng)的構(gòu)成
電動(dòng)執(zhí)行器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位，多點(diǎn)定位，也和它本身的構(gòu)造有著密切的關(guān)系。

一個(gè)完整的電缸由電機(jī)+傳動(dòng)單元（絲桿或同步帶）+導(dǎo)軌+控制器（驅(qū)動(dòng)）組成的。電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)絲桿或同步帶轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，從而搬送負(fù)載運(yùn)動(dòng)。
△ 「位置控制」可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)定位，速度、位置、推力都能變更。
△ 「加減速」通過(guò)控制加減速度可控制運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
其中由于驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為絲桿和同步帶驅(qū)動(dòng)兩種。這兩者的差別在于：
滾珠絲桿型是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)絲桿變成直線運(yùn)動(dòng)，特點(diǎn)是精度高，輸出力（負(fù)載力）大。
同步帶型是通過(guò)同步帶將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)是高速運(yùn)行。
電缸的選型
了解了電動(dòng)執(zhí)行器的基本工作原理，我們?cè)賮?lái)看看在實(shí)際的應(yīng)用中，該如何選擇一款合適的電缸產(chǎn)品。

明確的使用條件
選定一個(gè)合適型號(hào)的電缸，首先，需要確定如下這些信息（定位精度、工件質(zhì)量、工作節(jié)拍、安裝方式、其他）
根據(jù)工藝要求，選定不同種類的電缸
和氣缸一樣，需要根據(jù)工藝需求的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的電缸類型
電機(jī)種類選擇
與氣缸不同，電缸是通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)有步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)。伺服電機(jī)中，又有直流伺服和交流伺服。
SMC公司以上3種電機(jī)均可對(duì)應(yīng)。
需要特別說(shuō)明的是，SMC公司使用的步進(jìn)電機(jī)均帶編碼器，因此也是閉環(huán)控制，而非純步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制。
我們不妨以LEF系列作為列子，和大家說(shuō)明一下：
直流步進(jìn)（帶編碼器）
通常在SMC的電缸樣本里是如下的顯示：

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方式一般分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制兩種。如上所說(shuō)，SMC的步進(jìn)電機(jī)帶有編碼器，大大改進(jìn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能。
主要特點(diǎn)是，其負(fù)載力的大小與其運(yùn)行速度相關(guān)聯(lián)：隨著速度的變大，負(fù)載力變小。
直流伺服
主要特點(diǎn)是其負(fù)載力的大小是恒定的，不隨運(yùn)行速度變化而變化。
交流伺服
通常在SMC的電缸樣本里是如下的顯示，采用編碼器閉環(huán)控制，且交流電為正弦波控制，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。與直流伺服電機(jī)一樣，其負(fù)載力大小是恒定的，不隨速度變化而變化。但相比直流的產(chǎn)品，其功率更大（LEFS系列步進(jìn)電機(jī)時(shí)，水平負(fù)載為65kg)，速度更快(LEFS系列伺服電機(jī)時(shí)，高速度可達(dá)1500mm /sec）。
精度
電機(jī)的種類和傳動(dòng)類型（絲桿或同步帶）的不同，重復(fù)精度會(huì)有所不同，SMC高的重復(fù)精度為±0.01mm(滾珠絲桿型)。
缸徑
電缸也是缸，缸徑的說(shuō)法是來(lái)對(duì)應(yīng)不同負(fù)載的要求。
導(dǎo)程（同步帶的產(chǎn)品則稱為“相當(dāng)導(dǎo)程”）
導(dǎo)程或相當(dāng)導(dǎo)程是電缸運(yùn)行速度的決定因素之一。電機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，導(dǎo)程或相當(dāng)導(dǎo)程越大，滑臺(tái)移動(dòng)速度越快。

行程
電缸的有效運(yùn)行距離即是行程。
制動(dòng)
根據(jù)實(shí)際的工作情況，我們需要事前確定電缸安裝方式、電缸停止時(shí)是否受外力等。

同步帶的電缸產(chǎn)品，原則上不允許垂直使用