伺服电动缸的有关知识介绍
伺服电动缸的有关知识介绍
1、什么是伺服电动缸？什么是伺服电动缸？伺服电动缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成-精确速度控制，精确位置控制，精确的力控制；实现高精度直线运动系列的全新革命性产品。
2、伺服电动缸分类。伺服电动缸从外形结构上可分为两种：直线式、平行式。1.直线式电动缸。直线式电动缸集成了伺服电机、伺服驱动器、高精度滚珠丝杠或行星滚珠丝杠、模块设计等技术，整个电动缸结构紧凑。伺服电机与电动缸的传动丝杆通过联轴器相连接，使伺服电机的编码器直接反馈电动缸的活塞杆的位移量，减少了中间环节的惯量和间隙，提高了控制性能和控制精度。伺服电机与电动缸整体相连，安装容易、设定简单。电动缸的主要零部件均采用国内外优质产品，性能稳定、故障率低、可靠性高。
3、平行式电动缸。平行式电动缸的电机与缸体部分平行安装，通过同步带及同步带轮与电动缸的传动丝杆相连接，除具有直线式电动缸的特点外，并由于总长短，在安装位置比较小的场合比较适应。同时平行式电动缸选用的同步带，具有强度高、间隙小、寿命长等特点。使整个电动缸具有较高的控制性和控制精度。
4、伺服电动缸的主要特点。电动缸由于其独有的性能特点，在许多工业场合被逐步推广使用，它作为一种新颖的机电一体化产品，其优点主要体现在以下诸多方面。1.节能干净、超长寿命、操作维护简单，具有很强的环境适应能力。2.传动效率高。3.定位精度高。4.结构简单，占用空间小，维护方便。5.可靠性和安全性高。6.运行稳定，使用寿命长。7.响应快，直线工作速度可以在很宽的速率范围内调节，低速运行稳定。8.控制精准，同步性好。9.电动缸还可替代部分液压缸和气动缸。
5、伺服电动缸工作原理：电动缸的工作原理是以电力作为直接动力源，采用各种类型的电机带动不同形式的丝杠(或螺母)旋转，并通过构件间的螺旋运动转化为螺母(或丝杠)的直线运动，再由螺母(或丝杠)带动缸筒或负载做往复直线运动。传统的电动缸一般采用电动机驱动丝杠旋转，并通过构件间的螺旋运动转化为螺母的直线运动。近些年新兴的“螺母反转型”电动缸(如整体式行星滚柱丝杠电动缸)采用相反的驱动方式，即驱动螺母旋转，并通过构件间的螺旋运动转化为丝杠的直线运动。
6、运动转换机构。电动缸主要采用螺旋丝杠传动机构将旋转运动转换为直线运动。螺旋丝杠传动主要有螺母螺杆传动、滚珠丝杠传动和行星滚柱丝杠传动等。普通的螺母螺杆机构由于传动摩擦阻力大、传递效率低等缺点而逐渐被淘汰，目前较常用的是滚珠丝杠传动和行星滚柱丝杠传动等。滚珠丝杠是目前电动缸最常用的传动元件之一，其主要功能是将旋转运动转换成直线运动，或将转矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于很多滚珠在滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间做滚动运动，所以采用滚珠丝杠的电动缸能得到较高的运动效率。
7、减速机构：电动缸的减速机构可选用同步带、行星齿轮减速器和谐波齿轮减速器等。同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮组成。它综合了带传动、链传动和齿轮传动的优点。同步带传动多用于折返式电动缸上。同步带传动具有传动准确，传动比恒定，传动平稳等优点。部分电动缸在减速装置的选择上采用了行星齿轮减速机构。行星齿轮传动是使一个或一个以上的行星轮的轴线绕中心轮的固定轴线回转的齿轮传动。行星齿轮传动具有体积小、质量轻、承载能力高等优点。谐波齿轮减速器也是电动缸常用的减速装置之一。所谓谐波传动是一种靠中间柔性构件弹性变形来实现运动和动力传动的装置的总称。谐波齿轮传动具有结构简单、体积小、承载能力大，传动比范围大、运动精度高、齿面磨损小而均匀等优点。
8、控制系统：伺服电动缸的核心部件为伺服电机，电动缸系统利用伺服电机的闭环控制特性，伺服电机驱动器本身也具有位移、速度、转矩等多种控制模式，但为了控制策略的自由性和多样性从而实现位移、速度、加速度曲线品质的优化，利用PC机、运动控制器或PLC、执行和辅助单元建立开放式的控制系统，采用闭环控制进一步提高控制品质。该技术与计算机控制技术相结合，可以实现对伺服电动缸推杆位移、速度、推力、加速度的高精度动态闭环控制，为伺服电动缸控制提供了技术基础。利用现代运动控制技术、数控技术及网络技术实现程序化、网络化、智能化控制。电动缸主要由伺服电机、电动缸体、传动装置和位置反馈装置等组成。其主要功能是通过PC机或HMI输入控制命令信号给运动控制卡或运动控制器，然后经过设定运动指令、插补算法、路径规划等发送指令给伺服驱动器，伺服驱动器根据指令驱动伺服电机运转，通过减速器、换向齿轮传动或同步带机构带动滚珠丝杠副旋转；丝杠螺母径向限位，在丝杠旋转力的驱动下与推杆一起做往复直线运动，在丝杠端部安装有多圈绝对值编码器作为位置反馈装置，也可以用伺服电机自带编码器作为位置反馈，实时反馈推杆位置。并且实时读取电动缸上编码器反馈值，获得电动缸的实际位置，上传给PC或HMI用于显示监控。具有手动功能、应急装置、锁定功能、极限限位、报警功能。
9、伺服控制主要解决位置控制问题，要求系统具有对位置指令准确的跟踪能力。对于伺服系统而言，位置指令是一个随机变量，系统必须具有良好的跟随性能，才能准确跟踪给定位置的变化，确保电动缸推杆准确跟踪给定指令。因此利用伺服电机的反馈信号，在驱动器外部与运动控制器之间构造了一个数字闭环，并在控制器中采取PID算法和超前补偿方法，实现了人工对PID参数的快捷调节，并且进一步提高了伺服跟踪精度。在复杂指令下，伺服电动缸推杆相位延迟和幅值误差都得到明显的改善，对于预先设定伺服运行轨迹的环境有参考价值。
10、伺服电动缸的发展趋势：电动缸的应用领域越来越广泛，电动缸的市场也越来越大。随着工厂自动化的要求逐步提高，将会有越来越多的技术投入到电动缸的应用中。未来电动缸的发展趋势将主要集中在以下几点：1.高精度。2.新的传动机构。3.高负载。4.发展适用于电动缸的伺服电机技术。5.高速率。6.小型化和一体化。7.数字化、智能化和网络化。8.更长的工作行程。目前常见的电动缸多为单级传动，但很多情况下，单级电动缸不能满足设备工作行程的要求，因此，电动缸将向着多级化方向发展，以实现更长的工作行程。
小编只是根据自己的想法而已，如果有不同看法可以给建议，谢谢！
希望你在百忙之中看出一点能帮助你就是我最大心愿。