Типы сервоэлектрических цилиндров
Сервоэлектрический цилиндр можно классифицировать на линейные электроцилиндры и вращательные электроцилиндры. В следующей таблице суммированы эти два типа сервоэлектрических цилиндров.
- Линейный электроцилиндр: Линейные электроцилиндры предлагают простую, но отличную альтернативу пневматическим или гидравлическим линейным приводам. Они обеспечивают прямолинейное движение, идеально подходящее для применений, где требуется прямолинейное толкание или тяга. Этот тип электроцилиндра использует электроэнергию для перемещения грузов по прямой линии, обычно с использованием винтовой пары, шариковой гайки или механизма на основе ремня/шестерни для движения. Они обеспечивают точный контроль скорости, расстояния и усилия и подходят для различных применений, таких как автоматизация, робототехника, производство и сборка продукции.
- Вращательный электроцилиндр: Электровращательные цилиндры подходят для применений, где требуется вращательное движение. Этот сервоэлектрический привод вращается и останавливается в заданных положениях. Они используются для замены пневматических индексных цилиндров или для обеспечения точного управления вращательным движением. Они обычно используются с полностью интегрированными серводвигателями и редукторами. Они обеспечивают высокую производительность и высокоточное управление движением и играют важную роль в автоматизации.
Спецификация и техническое обслуживание
Некоторые важные характеристики сервоэлектрического цилиндра включают его грузоподъемность, длину хода, скорость и крутящий момент.
- Грузоподъемность: Груз - это вес или сила, которые серводвигатель может контролировать или перемещать. Серводвигатели бывают разных размеров и мощности для различных применений. Если серводвигатель слишком мал, он не сможет правильно перемещать электроцилиндр. Для больших грузов требуются более мощные серводвигатели.
- Скорость: Она относится к тому, насколько быстро сервоэлектрический цилиндр может толкать или тянуть. Некоторые задачи требуют только низкой скорости, а другие - более высокой. Скорость серводвигателя определяет, подходит ли он для конкретной задачи.
- Крутящий момент: Крутящий момент - это величина вращающего момента, создаваемого двигателем. Он означает способность серводвигателя скручивать или поворачивать предметы и прямо пропорциональна весу (нагрузке), с которым он может справиться. Более высокие значения крутящего момента позволяют двигателю управлять более тяжелыми нагрузками. Правильное соответствие крутящего момента двигателя нагрузке имеет решающее значение для достижения желаемой производительности применения. Задаче может потребоваться двигатель с малым, средним или высоким вращающим усилием.
- Длина хода: Она относится к расстоянию, на которое может перемещаться исполнительный механизм. Она показывает, насколько далеко исполнительный механизм может выдвигаться или сжиматься. Длина хода является важной спецификацией, поскольку она определяет диапазон движения исполнительного механизма. Для разных применений могут потребоваться исполнительные механизмы с разной длиной хода для достижения определенных потребностей в движении. Например, на роботизированной сборочной линии исполнительный механизм с большой длиной хода может использоваться для выполнения задач, расположенных дальше, а исполнительный механизм с короткой длиной хода может быть использован для выполнения быстрых действий.
Чтобы линейный сервоцилиндр работал хорошо в течение длительного времени, важно следовать нескольким простым советам по техническому обслуживанию. Регулярная очистка внешней поверхности цилиндра позволяет удалить грязь или мусор, что помогает избежать повреждений. Небольшое количество смазки, нанесенной на уплотнения и направляющие, снижает трение и позволяет элементам двигаться плавно. Частая проверка кабельных соединений помогает обеспечить надежную подачу питания и передачу сигнала. Также важно регулярно осматривать компоненты на наличие признаков износа или повреждений.
Придерживаясь этих основных правил технического обслуживания, электроцилиндр может оставаться работоспособным и надежным в течение многих лет эксплуатации.
Области применения сервоэлектрических цилиндров
Сервоэлектрические приводы широко используются во многих отраслях промышленности.
- Автомобильная промышленность: Исполнительный механизм используется во многих автомобильных приложениях, таких как управление дроссельной заслонкой, турбокомпрессоры, впускные и выпускные клапаны, вейстгейты и т. д. Например, в автомобиле с непосредственным впрыском электронный дроссельный привод используется для лучшего управления количеством воздуха, поступающего в двигатель, чтобы повысить топливную экономичность и дать место для повышения мощности двигателя. Автомобиль может иметь несколько применений серводвигателей в автомобильной промышленности.
- Робототехника: Роботы часто используют серводвигатели в своих суставах для точного управления углами. В коллаборативных роботах, также известных как коботы, где роботы работают бок о бок с людьми, безопасность имеет первостепенное значение. Поэтому роботы должны иметь двигатель, который может контролировать скорость и создавать крутящий момент, необходимый для работы в человеко-ориентированных средах. Вот где сервоприводы вступают в игру. Крутящий момент и скорость серводвигателя помогают роботу работать на рабочих местах, не представляя угрозы для жизни человека.
- Упаковка: Продукты в упаковочной промышленности, такие как упаковочные машины и упаковочное оборудование, используют электролинейные приводы. Исполнительные механизмы помогают в быстрых и точных движениях, необходимых при упаковке продуктов. Сюда входят такие задачи, как перемещение продуктов, их прессование и герметизация. Выбор электропривода прост, поскольку его можно подключить к частям упаковочной машины, таким как конвейерные ленты, которые обычно питаются от электричества.
- Аэрокосмическая промышленность: Аэрокосмическая промышленность использует зубчатые сервоцилиндры в нескольких областях применения. Сюда входит векторная тяга, шасси, органы управления полетом и т. д., чтобы назвать несколько. Космические исследования требуют высокого уровня точности и надежности, поэтому компоненты, используемые в космических кораблях, должны быть прочными и способными хорошо работать в сложных условиях. Сервоприводы прекрасно соответствуют этому требованию. Например, двигатели тяги и марсоходы космического корабля требуют точного перемещения и позиционирования, что серводвигатель может обеспечить своей быстрой реакцией.
Как выбрать сервоэлектрический цилиндр
Прежде чем приобретать новый или заменяющий линейный компонент, такой как сервоэлектрический цилиндр, для конкретного применения, необходимо провести тщательный анализ системных требований и желаемых характеристик производительности. Начните с определения массы нагрузки, которую цилиндр должен будет перемещать. Также важно учитывать любые ускорения и замедления, а также скорость, с которой нагрузка должна перемещаться. Следует учитывать и расстояние, на которое необходимо перемещать нагрузку, а также частоту перемещения. Например, нужно ли перемещать нагрузку непрерывно или только с интервалами? Также важна рабочая среда, в которой должен функционировать цилиндр, например, будет ли он подвергаться воздействию высоких или низких температур, влаги, пыли или химикатов? Наконец, следует учитывать доступное питание. Требует ли приложение цилиндра с питанием от постоянного тока (DC), переменного тока (AC) или программируемого цилиндра, работающего с определенным типом цифрового ввода? Ответы на эти вопросы помогут покупателям сузить круг поиска. Теперь у них будет более четкое представление о том, какой тип электроцилиндра им нужен для конкретного применения.
При выборе подходящего автоматического электроцилиндра для приложения из каталога поставщика покупатели должны сначала искать цилиндры, которые соответствуют основным параметрам, определенным их анализом. Им следует проверить технические характеристики каждого цилиндра, чтобы убедиться, что он удовлетворяет массе нагрузки, с которой они хотят его использовать, необходимой скорости и рабочим условиям. Им следует сравнить характеристики каждого цилиндра, чтобы определить его пригодность для их требований к электропитанию и программированию. Если они уже определили конкретный бренд или производителя, им следует изучить поставщика услуг, чтобы узнать, предоставляет ли он ту поддержку, которая им понадобится для выбранного ими цилиндра. Им также следует определить, будет ли цилиндр подвергаться воздействию суровых условий окружающей среды, и, если да, посмотреть, есть ли у поставщика линейка сервоэлектрических цилиндров IP, подходящих для таких применений. Проведение тщательного анализа системы и желаемых требований к производительности поможет покупателям определить те цилиндры, которые удовлетворяют их потребностям.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Как работают сервоцилиндры?
Ответ 1: Принцип работы сервоцилиндра следующий: сам цилиндр приводится в движение двигателем, который является внутренним элементом. Двигатель будет вращать винт. Вращение винта заставит гайку двигаться вдоль винта, создавая линейное движение для сервоэлектрического цилиндра.
Вопрос 2: В чем преимущества сервоэлектрических цилиндров?
Ответ 2: Сервоэлектрические цилиндры имеют ряд преимуществ, в том числе энергоэффективность, снижение эксплуатационных расходов, гибкость конструкции, безаварийная работа, а также точный контроль и высокий уровень производительности. Преимущества сервоэлектрических цилиндров позволяют предприятиям осуществлять более эффективное и экономичное производство.
Вопрос 3: Можно ли использовать серводвигатель с пневматическим цилиндром?
Ответ 3: Добавив пневматический/линейный энкодер к исполнительным механизмам, они могут быть интегрированы с системой управления серводвигателем.
Вопрос 4: Электрические цилиндры быстрее пневматических?
Ответ 4: Как правило, электрические цилиндры быстрее пневматических. Диапазон скоростей электрических линейных приводов составляет 20-600 мм в секунду, в то время как диапазон скоростей пневматических цилиндров составляет 50-500 мм в секунду.
