隨著(zhù)科技快速發(fā)展,伺服電動(dòng)缸系統在許多設備工業(yè)中應用廣泛。伺服電動(dòng)缸是將伺服電機與絲杠一體化設計的模塊化產(chǎn)品,具有高速響應、定位精確、運行平穩等特點(diǎn)。常見(jiàn)類(lèi)型有直流伺服電動(dòng)缸、交流伺服電動(dòng)缸和步進(jìn)伺服電動(dòng)缸等。
崎谷伺服電動(dòng)缸主要應用于實(shí)驗設備、專(zhuān)用設備、軍事設備等領(lǐng)域,以及其他可代替液壓、氣動(dòng)的場(chǎng)所,是液壓、氣動(dòng)設備的升級產(chǎn)品,如全電動(dòng)多自由度平臺等;實(shí)驗設備:高頻振動(dòng)臺、高頻沖擊臺、仿真平臺、試驗臺、造波機;專(zhuān)用設備:工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、裝配線(xiàn)、坐標機械用、升降臺、調偏控制、閥門(mén)控制、機械設備、咖瑪力、食品醫藥行業(yè)、數控機床、行業(yè)包裝機、汽車(chē)電子壓裝機、紡織設備卷繞機分度、模具位置控制、夾緊、鉆孔、定位、自動(dòng)調節控制等;
軍事裝備:雷達支撐架、發(fā)射平臺升降機構、導彈起豎架、艙門(mén)開(kāi)啟缸、火炮俯仰驅動(dòng)裝置、車(chē)體電動(dòng)調平機構、導彈外殼翻轉機構、掃雷機器臂、六自由度搖擺機構、履帶調節機構、抓彈機構、方艙擴展機構等特種設備。
一、什么是電動(dòng)缸
什么是電動(dòng)缸?(源自百度百科解釋)電動(dòng)缸也被稱(chēng)為伺服電動(dòng)缸,電動(dòng)缸屬于精密類(lèi)的傳動(dòng)產(chǎn)品,現在廣泛應用于造紙行業(yè)、化工行業(yè)、汽車(chē)行業(yè)、電子行業(yè)、機械自動(dòng)化行業(yè)、焊接等行業(yè)。電動(dòng)缸是將伺服電機與絲杠一體化設計的模塊化產(chǎn)品,將伺服電機的旋轉運動(dòng)轉換成直線(xiàn)運動(dòng),同時(shí)將伺服電機最佳優(yōu)點(diǎn)-精確轉速控制,精確轉數控制,精確扭矩控制轉變成-精確速度控制,精確位置控制,精確的力控制;實(shí)現高精度直線(xiàn)運動(dòng)系列的全新革命性產(chǎn)品。
二、崎谷伺服電動(dòng)缸分類(lèi)
崎谷伺服電動(dòng)缸從外形結構上可分為兩種:直線(xiàn)式、平行式。
1.直線(xiàn)式電動(dòng)缸
直線(xiàn)式電動(dòng)缸集成了伺服電機、伺服驅動(dòng)器、高精度滾珠絲杠或行星滾珠絲杠、模塊設計等技術(shù),整個(gè)電動(dòng)缸結構緊湊。伺服電機與電動(dòng)缸的傳動(dòng)絲桿通過(guò)聯(lián)軸器相連接,使伺服電機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)節的慣量和間隙,提高了控制性能和控制精度。伺服電機與電動(dòng)缸整體相連,安裝容易、設定簡(jiǎn)單。電動(dòng)缸的主要零部件均采用國內外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,性能穩定、故障率低、可靠性高。
2.平行式電動(dòng)缸
3.平行式電動(dòng)缸的電機與缸體部分平行安裝,通過(guò)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(xiàn)式電動(dòng)缸的特點(diǎn)外,并由于總長(cháng)短,在安裝位置比較小的場(chǎng)合比較適應。同時(shí)平行式電動(dòng)缸選用的同步帶,具有強度高、間隙小、壽命長(cháng)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。
三、電動(dòng)缸工作原理
崎谷電動(dòng)缸的工作原理是以電力作為直接動(dòng)力源,采用各種類(lèi)型的電機(如AC伺服電機、步進(jìn)伺服電機、DC伺服電機)帶動(dòng)不同形式的絲杠(或螺母)旋轉,并通過(guò)構件間的螺旋運動(dòng)轉化為螺母(或絲杠)的直線(xiàn)運動(dòng),再由螺母(或絲杠)帶動(dòng)缸筒或負載做往復直線(xiàn)運動(dòng)。傳統的電動(dòng)缸一般采用電動(dòng)機驅動(dòng)絲杠旋轉,并通過(guò)構件間的螺旋運動(dòng)轉化為螺母的直線(xiàn)運動(dòng)。近些年新興的“螺母反轉型”電動(dòng)缸(如整體式行星滾柱絲杠電動(dòng)缸)采用相反的驅動(dòng)方式,即驅動(dòng)螺母旋轉,并通過(guò)構件間的螺旋運動(dòng)轉化為絲杠的直線(xiàn)運動(dòng)。
四.崎谷電動(dòng)缸的特點(diǎn)
崎谷電動(dòng)缸由于其獨有的性能特點(diǎn),在許多工業(yè)場(chǎng)合被逐步推廣使用,它作為一種新穎的機電一體化產(chǎn)品,其優(yōu)點(diǎn)主要體現在以下諸多方面。接下來(lái)崎谷自動(dòng)化為大家介紹一下電動(dòng)缸的各種特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):1.節能環(huán)保、超長(cháng)壽命。現環(huán)境更環(huán)保,更節能,更干凈的優(yōu)點(diǎn),很容易與PLC等控制系統連接,實(shí)現高精密運動(dòng)控制。電動(dòng)缸使用電驅動(dòng),徹底解除漏氣的煩惱,更提供了超長(cháng)的使用壽命。
2.操作維護簡(jiǎn)單,具有很強的環(huán)境適應能力。伺服電動(dòng)缸不容易受到周?chē)h(huán)境溫度的影響,可在低、高溫,雨雪等惡劣環(huán)境下無(wú)故障正常工作。密封件防止缸外污垢和水的污染并防止內部潤滑劑的泄漏,長(cháng)期工作,并且實(shí)現高強度,高速度,高精度定位,運動(dòng)平穩,低噪音。電動(dòng)缸可以在惡劣環(huán)境下使用無(wú)故障,防護等級可以達到IP66。
3.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,省去了很多復雜的機械結構,其傳動(dòng)效率得到了很大提高。這幾種類(lèi)型的電動(dòng)缸傳動(dòng)效率可以達到90%以上。最快6m/s,最高10g加速度,極高的響應速度,即使在高速運行下也能提供超長(cháng)的使用壽命。
4.定位精度高。采用滾珠絲杠的伺服電動(dòng)缸,通過(guò)伺服控制可以實(shí)現0.01mm左右的精確定位,具有很高的定位精度,適合應用在對精度要求比較高。的場(chǎng)合。電動(dòng)缸在半閉環(huán)時(shí)就能達到相當高的定位精度,而液壓缸和氣缸要達到相同的定位精度必須采用全閉環(huán)控制系統。
5.結構簡(jiǎn)單,占用空間小,維護方便。電動(dòng)缸主要由電機和螺母螺桿機構組成,機構簡(jiǎn)單,體積小,不會(huì )占用太大的工作空間。由于其結構簡(jiǎn)單,在發(fā)生故障時(shí)容易找到故障原因,平時(shí)的維護保養也非常方便。
6.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,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。
7.運行穩定,使用壽命長(cháng)。當電動(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,提高運行穩定性,延長(cháng)使用壽命。
8.響應快,直線(xiàn)工作速度可以在很寬的速率范圍內調節,低速運行穩定。液壓缸的工作速度一般只能達到35mm/s,但普通電動(dòng)缸的工作速度一般可以達到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)生爬行現象,而電動(dòng)缸沒(méi)有這個(gè)缺點(diǎn)。
9.控制精準,同步性好。在需要多驅動(dòng)同步的情況下,使用液壓缸或氣缸很難達到高精度的同步,因為使多個(gè)獨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)缸很容易達到同步,因為電氣系統的頻率特性比較容易達到一致。
10.電動(dòng)缸還可替代部分液壓缸和氣動(dòng)缸。能夠實(shí)現直線(xiàn)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別如下表所示。通過(guò)對比可以看出,電動(dòng)缸比液壓缸和氣缸結構簡(jiǎn)單,受溫度波動(dòng)的影響小。
11.低噪音低震動(dòng)。末端電子緩沖和制動(dòng)控制,絕無(wú)任何撞擊,極低的噪音和振動(dòng),減少對整體設備的影響,更提高了生產(chǎn)效。
12.低成本維護。電缸在復雜的環(huán)境下工作只需要定期的注脂潤滑,并無(wú)易損件需要維護更換,將比液壓系統和氣壓系統減少了大量的售后服務(wù)成本。
缺點(diǎn):1、沖擊載荷會(huì )影響電動(dòng)缸的絲杠或軸承,從而可能影響整個(gè)系統的性能。 并且可能引發(fā)難以保持鎖定位置或存在間隙問(wèn)題.
2、電動(dòng)缸不可承受來(lái)自于徑向的受力,而只能作用在軸向的負載上,目前市面的電動(dòng)缸大多屬于輕負載應用于自動(dòng)化行業(yè),而重型的需要考慮到太多因素,因而制約了電動(dòng)缸在重載行業(yè)的發(fā)展。
不過(guò)任何東西都具有兩面性,不能說(shuō)它絕對的優(yōu)點(diǎn),也不能說(shuō)它絕對的缺點(diǎn),關(guān)鍵在于使用的條件,根據合適條件去選擇對應自己的產(chǎn)品才是正確的選擇。