伺服氣缸(英文:Servo Cylinder)是一種利用滾珠絲杠將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的電動氣缸。
可以設定時間、位置和負載的數(shù)值,實現(xiàn)液壓缸無法實現(xiàn)的精確運動。這提供了多種好處,包括降低缺陷率、提高產(chǎn)量和簡化檢查流程。根據(jù)不同的應用選擇伺服控制器非常重要。
近年來,為了改善制造現(xiàn)場,引進了將伺服電機和伺服缸組合起來的混合生產(chǎn)設備。
伺服氣缸主要用于各種工業(yè)機械。一個具體的用例是用于壓裝齒輪和滑輪的壓裝機構。它們經(jīng)常與各種機械零件結合使用。
由于使用響應性優(yōu)異的電機,因此可以進行液壓缸或氣壓缸無法實現(xiàn)的高精度定位。另一方面,需要構建使用伺服控制器的控制系統(tǒng),這往往會增加設備設計時考慮的工時數(shù)。
通過伺服控制器對伺服缸設置時間、位置、負載等信息,可以按照所需的方式控制伺服缸。
控制方法大致分為兩類:負載控制方法和位置控制方法。作為一個例子,我們將解釋一種常用的負載控制方法的設計流程。
負載停止
以 30mm/sec 的速度移動,直至負載達到 15kN。
在當前位置停止(時間)
當負載達到 30kN 時停止 5.0 秒。
位置移動
以 100 毫米/秒的速度移動到原點位置。
伺服缸通過電機使?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)直線運動,主要由滾珠絲杠、直線導軌和伺服電機組成。伺服缸有小型、中型、大型等多種類型,但基本結構是相同的。
滾珠絲杠將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。其特點是動力傳輸精度高、定位精度高。滾珠絲杠例如通過正時滑輪和正時皮帶連接至伺服電機。有的通過聯(lián)軸器直接與伺服電機的轉(zhuǎn)軸連接。
直線導軌支持滾珠絲杠的直線運動。滾珠絲杠對操作方向以外的方向沒有很高的阻力。因此,直線導軌起到輔助作用,以免干擾滾珠絲杠的直線運動。
伺服電機配備編碼器。通過使用編碼器控制旋轉(zhuǎn),可以控制電機的旋轉(zhuǎn)量。另外,可以自由控制使用滾珠絲杠的直線移動距離。
伺服氣缸主要有兩種類型:桿式和滑塊式。
是桿伸縮的類型。適合沖壓作業(yè)等,但需要較大的安裝空間。為了承受徑向載荷,需要使用直線導軌或選擇帶導軌的直線導軌。
如果是桿型,只要選擇能夠產(chǎn)生超過所需推力的推力就沒有問題。
這種類型使用沿著直線導軌的導軌直線移動的滑塊。可以通過將移動物體直接連接到滑塊來使用。
對于滑塊類型,請選擇使用條件在直線導軌允許范圍內(nèi)的滑塊類型。具體而言,首先根據(jù)滑塊上安裝的移動物體的重心和重量計算施加到滑塊上的力矩,并選擇不超過容許力矩載荷的型號。
然后,檢查運行速度下的有效負載能力,并確保移動物體的重量不超過有效負載能力。請注意,垂直和水平安裝的有效負載能力可能會有很大差異,因此必須小心。
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