电动执行元件电缸的讲解

气缸对于工业现场的推、拉、抓、夹等动作已经完成的非常漂亮了。

但是在实际的自动化生产现场，还需要应对更多的生产要求，比如：多位置停止、高精度定位等。本次，我们就来说说电动产品，

电动执行元件基础篇
多位置停止
电缸可实现多点定位。气缸，一般仅是起点和末端的往复运动，也能实现少数几个点的中间停止，但中间位置停止精度不高，控制比较复杂。
高精度定位
电缸的重复精度一般可达±0.01mm(滚珠丝杆型)。不同系列结构的电缸精度会有差异。
输出力的控制
电缸可控制输出力的大小。可以实现恒力推压易变形、易破损零件的夹持等工作。
气缸与电缸的使用是不冲突的，两者互为补充。
比如SMC的P&P拾放应用装置中就集成了气动、电动及真空等各种类的搬送、移载及拾放应用元件。模拟演示常见的工件搬运、多点停止、工件抓取、真空拾放、工件翻转、尺寸测量等应用。
系统的构成
电动执行器之所以能够实现精准定位，多点定位，也和它本身的构造有着密切的关系。

一个完整的电缸由电机+传动单元（丝杆或同步带）+导轨+控制器（驱动）组成的。电机的旋转运动通过丝杆或同步带转变成直线运动，从而搬送负载运动。
△ 「位置控制」可以实现多点定位，速度、位置、推力都能变更。
△ 「加減速」通过控制加减速度可控制运动的平稳性。
其中由于驱动方式的不同，可分为丝杆和同步带驱动两种。这两者的差别在于：
滚珠丝杆型是将电机的旋转运动通过丝杆变成直线运动，特点是精度高，输出力（负载力）大。
同步带型是通过同步带将电机的旋转运动转变为直线运动。特点是高速运行。
电缸的选型
了解了电动执行器的基本工作原理，我们再来看看在实际的应用中，该如何选择一款合适的电缸产品。

明确的使用条件
选定一个合适型号的电缸，首先，需要确定如下这些信息（定位精度、工件质量、工作节拍、安装方式、其他）
根据工艺要求，选定不同种类的电缸
和气缸一样，需要根据工艺需求的特点来选择合适的电缸类型
电机种类选择
与气缸不同，电缸是通过电机驱动。电机有步进电机和伺服电机。伺服电机中，又有直流伺服和交流伺服。
SMC公司以上3种电机均可对应。
需要特别说明的是，SMC公司使用的步进电机均带编码器，因此也是闭环控制，而非纯步进电机的开环控制。
我们不妨以LEF系列作为列子，和大家说明一下：
直流步进（带编码器）
通常在SMC的电缸样本里是如下的显示：

步进电动机的控制方式一般分为开环控制与闭环控制两种。如上所说，SMC的步进电机带有编码器，大大改进步进电动机的性能。
主要特点是，其负载力的大小与其运行速度相关联：随着速度的变大，负载力变小。
直流伺服
主要特点是其负载力的大小是恒定的，不随运行速度变化而变化。
交流伺服
通常在SMC的电缸样本里是如下的显示，采用编码器闭环控制，且交流电为正弦波控制，转矩脉动小。与直流伺服电机一样，其负载力大小是恒定的，不随速度变化而变化。但相比直流的产品，其功率更大（LEFS系列步进电机时，水平负载为65kg)，速度更快(LEFS系列伺服电机时，高速度可达1500mm /sec）。
精度
电机的种类和传动类型（丝杆或同步带）的不同，重复精度会有所不同，SMC高的重复精度为±0.01mm(滚珠丝杆型)。
缸径
电缸也是缸，缸径的说法是来对应不同负载的要求。
导程（同步带的产品则称为“相当导程”）
导程或相当导程是电缸运行速度的决定因素之一。电机转速相同时，导程或相当导程越大，滑台移动速度越快。

行程
电缸的有效运行距离即是行程。
制动
根据实际的工作情况，我们需要事前确定电缸安装方式、电缸停止时是否受外力等。

同步带的电缸产品，原则上不允许垂直使用