電動執行元件電缸的講解

氣缸對于工業現場的推、拉、抓、夾等動作已經完成的非常漂亮了。

但是在實際的自動化生產現場，還需要應對更多的生產要求，比如：多位置停止、高精度定位等。本次，我們就來說說電動產品，

電動執行元件基礎篇
多位置停止
電缸可實現多點定位。氣缸，一般僅是起點和末端的往復運動，也能實現少數幾個點的中間停止，但中間位置停止精度不高，控制比較復雜。
高精度定位
電缸的重復精度一般可達±0.01mm(滾珠絲桿型)。不同系列結構的電缸精度會有差異。
輸出力的控制
電缸可控制輸出力的大小。可以實現恒力推壓易變形、易破損零件的夾持等工作。
氣缸與電缸的使用是不沖突的，兩者互為補充。
比如SMC的P&P拾放應用裝置中就集成了氣動、電動及真空等各種類的搬送、移載及拾放應用元件。模擬演示常見的工件搬運、多點停止、工件抓取、真空拾放、工件翻轉、尺寸測量等應用。
系統的構成
電動執行器之所以能夠實現精準定位，多點定位，也和它本身的構造有著密切的關系。

一個完整的電缸由電機+傳動單元（絲桿或同步帶）+導軌+控制器（驅動）組成的。電機的旋轉運動通過絲桿或同步帶轉變成直線運動，從而搬送負載運動。
△ 「位置控制」可以實現多點定位，速度、位置、推力都能變更。
△ 「加減速」通過控制加減速度可控制運動的平穩性。
其中由于驅動方式的不同，可分為絲桿和同步帶驅動兩種。這兩者的差別在于：
滾珠絲桿型是將電機的旋轉運動通過絲桿變成直線運動，特點是精度高，輸出力（負載力）大。
同步帶型是通過同步帶將電機的旋轉運動轉變為直線運動。特點是高速運行。
電缸的選型
了解了電動執行器的基本工作原理，我們再來看看在實際的應用中，該如何選擇一款合適的電缸產品。

明確的使用條件
選定一個合適型號的電缸，首先，需要確定如下這些信息（定位精度、工件質量、工作節拍、安裝方式、其他）
根據工藝要求，選定不同種類的電缸
和氣缸一樣，需要根據工藝需求的特點來選擇合適的電缸類型
電機種類選擇
與氣缸不同，電缸是通過電機驅動。電機有步進電機和伺服電機。伺服電機中，又有直流伺服和交流伺服。
SMC公司以上3種電機均可對應。
需要特別說明的是，SMC公司使用的步進電機均帶編碼器，因此也是閉環控制，而非純步進電機的開環控制。
我們不妨以LEF系列作為列子，和大家說明一下：
直流步進（帶編碼器）
通常在SMC的電缸樣本里是如下的顯示：

步進電動機的控制方式一般分為開環控制與閉環控制兩種。如上所說，SMC的步進電機帶有編碼器，大大改進步進電動機的性能。
主要特點是，其負載力的大小與其運行速度相關聯：隨著速度的變大，負載力變小。
直流伺服
主要特點是其負載力的大小是恒定的，不隨運行速度變化而變化。
交流伺服
通常在SMC的電缸樣本里是如下的顯示，采用編碼器閉環控制，且交流電為正弦波控制，轉矩脈動小。與直流伺服電機一樣，其負載力大小是恒定的，不隨速度變化而變化。但相比直流的產品，其功率更大（LEFS系列步進電機時，水平負載為65kg)，速度更快(LEFS系列伺服電機時，高速度可達1500mm /sec）。
精度
電機的種類和傳動類型（絲桿或同步帶）的不同，重復精度會有所不同，SMC高的重復精度為±0.01mm(滾珠絲桿型)。
缸徑
電缸也是缸，缸徑的說法是來對應不同負載的要求。
導程（同步帶的產品則稱為“相當導程”）
導程或相當導程是電缸運行速度的決定因素之一。電機轉速相同時，導程或相當導程越大，滑臺移動速度越快。

行程
電缸的有效運行距離即是行程。
制動
根據實際的工作情況，我們需要事前確定電缸安裝方式、電缸停止時是否受外力等。

同步帶的電缸產品，原則上不允許垂直使用