伺服电动缸特点
1.结构紧凑、外形尺寸小
2.高性能、低惯性、低噪音、高响应
3.高可靠性、工作寿命长
4.同时拥有滚珠丝杆和滚珠丝杆的应用技术
5.安装、使用方便、省能源、简维护
直线式电动缸
本系列电动缸集成了交流伺服电机、伺服驱动器、高精密滚珠丝杆、模块化设计等技术,整个电动缸具有结构紧凑、惯量小、响应快、低噪音和长寿命等特点。伺服电机与电动缸的传动丝杆直接相连接,使伺服电机的编码器直接反馈电动缸移动活塞的位移量,减少了中间环节的惯量和间隙,提高了控制性和控制精度。伺服电机与电动缸整体相连,安装容易、设定简单、使用方便。电动缸的主要零部件均采用国外名牌产品,性能稳定、故障率低、可靠性高。
折返式电动缸
折返式电动缸由于整体长度短,使用于安装位置比较小的场合。同时本方案选用的同步带,具有强度高、间隙小、寿命长的特点,使整个电动缸具有较高的控制性和控制精度。伺服电机与电动缸配合灵活,安装容易、设定简单使用方便
气缸对于使用者的要求不高。电缸则不同,工程人员必需具备一定的电气知识,否则极有可能因为误操作而使之损坏。
气缸输出力大。气缸的输出力与缸径的平方成正比;而电缸的输出力与三个因素有关,缸径、电机的功率和丝杆的螺距,缸径及功率越大、螺距越小则输出力越大。一个缸径为50mm的气缸,理论上的输出力可达2000N,对于同样缸径的电缸,虽然不同公司的产品各有差异,但是基本上都不超过1000N。显而易见,在输出力方面气缸更具优势。
气缸能够在高温和低温环境中正常工作且具有防尘、防水能力,可适应各种恶劣的环境。而电缸由于具有大量电气部件的缘故,对环境的要求较高,适应性较差。
气缸的优势主要体现在以下3个方面:
气缸系统构成非常简单。由于电机通常与缸体集成在一起,再加上控制器与电缆,电缸的整个系统就是由这三部分组成的,简单而紧凑。
气缸停止的位置数多且控制精度高。一般电缸有低端与高端之分,低端产品的停止位置有3、5、16、64个等,根据公司不同而有所变化;高端产品则更是可以达到几百甚至上千个位置。在精度方面,电缸也具有优势,定位精度可达?0.05mm,所以常常应用于电子、半导体等精密的行业。
气缸柔韧性强。毫无疑问,电缸的柔韧性远远强于气缸。由于控制器可以与PLC直接进行连接,对电机的转速、定位和正反转都能够实现精准控制,在一定程度上,电缸可以根据需要随意进行运动;由于气体的可压缩性和运动时产生的惯性,即使换向阀与磁性开关之间配合地再好也不能做到气缸的准确定位,柔韧性也就无从谈起了。
在技术性能方面,本人认为电动和气动各有所长,首先电动执行器的优势主要包括:
气缸结构紧凑,体积小巧。比起气动执行器,电动执行器结构相对简单,一个基本的电子系统包括执行器,三位置DPDT开关、熔断器和一些电线,易于装配。
直线滑台是工业应用里比较广泛的一种典型机构。
1. 问题描述
想设计一个直线运动机构,负载2Kg,中等速度,往复行程大约120mm,除原点外有3次停留,定位误差0.1mm左右,初步考虑使用步进电机驱动丝杠来完成,有哪些需要注意的地方?另外还有别的更好更便宜的方案吗?
2. 讨论
电机+丝杠的组合在直线运动单元中应该是应用最广泛的一种,其原理不用怀疑,但选用何种丝杠却应该考究一下。提问者说,在一些产品的标准件书上看到丝杠分精密滚珠丝杠、压轧滚珠丝杠、30度梯形丝杠三种,但不明白这几种丝杠具体有什么区别,以及其分别应用的场合。
甲回答说,前两种都是滚珠丝杆:最初滚珠丝杆的丝杆体用圆钢切削成型,因切削表面光洁度不够,再用成型砂轮磨出螺旋槽。后来工艺发展,丝杆体可以不再需要切削,直接压轧而成,并且压轧后具有相当的精度尺寸和光洁度,在没有很高精度要求的场合,可以直接使用,于是就有了“压轧滚珠丝杠”这一种类;目前压轧工艺制作的滚珠丝杆体还不能达到很高精度,精密滚珠丝杠还必须采用磨削工艺,滚珠丝杆的螺母螺旋槽和丝杆螺旋槽间置有钢球,把螺母和丝杆间旋合移动从滑动变成了滚动,所以可以高速轻巧动作;30度梯形丝杠是传统的机械结构,普通车床的丝杆就是很好的例子。
乙补充说,方便起见,这次的设计应以滚动直线导轨配合滚珠丝杆为宜;直线运动器件和滚珠丝杆都可以很方便在市场购得,东西小,所费也有限;如果采用滑动导轨和30度梯形丝杠,不会有现成的,恐怕都要设计和逐一加工出来,费时费工,代价也许更高。况且精度要求并不高,一些便宜的丝杠和导轨都可以达到要求。
甲给出了如图设计方案,并解释说,导轨用了两根表面淬火,磨削后镀硬铬的光杆,配合加长直线轴承,滑块和导轨支架用硬铝块以线切割制作;丝杆用市售普通M12X1.75三角螺纹螺柱改制,螺母用青铜相配,丝杆与支座间用618系列的深沟球轴承支承,51000推力轴承和圆螺母消除轴向间隙;光杆的价格约100元/米,直线轴承几十元一个,轴承几元一个,加上其它,代价不会超过500元,这样的结构,完全可以适应要求的工况并有极长工作寿命。