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電動缸入門基礎(chǔ)知識~
前言:隨著科技快速發(fā)展,伺服電動缸系統(tǒng)在許多工業(yè)設(shè)備中廣泛應(yīng)用。伺服電動缸是將伺服電機(jī)與絲杠一體化設(shè)計(jì)的模塊化產(chǎn)品,具有高速響應(yīng)、定位精確、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)。常見類型有直流伺服電動缸、交流伺服電動缸和步進(jìn)伺服電動缸等。伺服電動缸主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、專用設(shè)備、軍事設(shè)備等領(lǐng)域,以及其他可代替液壓、氣動的場所,是液壓、氣動設(shè)備的升級產(chǎn)品,如全電動多自由度平臺等;實(shí)驗(yàn)設(shè)備:高頻振動臺、高頻沖擊臺、仿真平臺、
2019-03-19
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前言:
伺服電動缸主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、專用設(shè)備、軍事設(shè)備等領(lǐng)域,以及其他可代替液壓、氣動的場所,是液壓、氣動設(shè)備的升級產(chǎn)品,如全電動多自由度平臺等;
實(shí)驗(yàn)設(shè)備:高頻振動臺、高頻沖擊臺、仿真平臺、試驗(yàn)臺、造波機(jī);
專用設(shè)備:工業(yè)自動化生產(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、自動調(diào)節(jié)控制等;
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)動裝置、車體電動調(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。
一、什么是電動缸?
伺服電動缸是將伺服電機(jī)與傳動絲杠一體化設(shè)計(jì)的模塊化產(chǎn)品,將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過絲杠—螺母傳動副轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動,同時(shí)將伺服電機(jī)的特點(diǎn):精確的轉(zhuǎn)速控制、精確的轉(zhuǎn)數(shù)控制和精確的扭矩控制轉(zhuǎn)變成:精確的速度控制、精確的位置控制和精確的推力控制,是實(shí)現(xiàn)了高精度直線運(yùn)動控制的全新革命性產(chǎn)品。
二、伺服電動缸的分類
伺服電動缸從外形結(jié)構(gòu)上可以分為兩類:直線式和折返式。
直線式電動缸
直線式電動缸采用模塊化設(shè)計(jì)方法,集成了伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、高精度滾珠絲桿等要素,整個(gè)電動缸具有結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小、響應(yīng)快、剛性高、低噪音和長壽命等特點(diǎn)。伺服電機(jī)與電動缸的傳動絲桿直接相連接,使伺服電機(jī)的編碼器直接反饋電動缸移動活塞桿的位移量,減少了中間環(huán)節(jié)的慣性和間隙,提高了控制性、控制剛度和控制精度。伺服電機(jī)與電動缸整體相連,安裝容易、設(shè)定簡單、使用方便。
折返式電動缸
折返式電動缸的電機(jī)和電動缸體平行安裝,電機(jī)通過高強(qiáng)度同步帶帶動絲桿傳動。折返式電動缸由于整體長度短,適用于安裝位置比較小的場合。伺服電機(jī)與電動缸配合靈活,安裝容易、設(shè)定簡單、使用方便。
三、電動缸的主要特點(diǎn)
電動缸由于其獨(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)動平穩(wěn),低噪音。
2、傳動效率高。采用精密滾珠絲杠或行星滾柱絲杠等精密傳動元件的電動缸,省去了很多復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),其傳動效率得到了很大提高。這幾種類型的電動缸傳動效率可以達(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)電動缸采用滾珠絲杠或行星滾柱絲杠時(shí),傳動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、它可替代液壓缸和氣動缸,從而帶來比傳統(tǒng)技術(shù)更大的優(yōu)勢,它具有液壓和氣動缸得以流行的許多獨(dú)特設(shè)計(jì),以及更清潔、更簡單且能效更高的動力傳輸能力,同時(shí)執(zhí)行器也可以更加簡易的集成到可編程控制系統(tǒng)中,因此精度更高,噪音更少。