電動機械缸（Electromechanical Cylinders），又稱電動缸，是一種將電能轉(zhuǎn)換為直線運動的裝置。與傳統(tǒng)的液壓或氣壓缸相比，電動缸的工作方式不同，它使用電機和機械傳動元件來實現(xiàn)直線運動。下面我們詳細解釋一下電動缸的工作原理和構(gòu)造。

工作原理

電機驅(qū)動：電動缸內(nèi)部的電機接收電能，并將其轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。

旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為直線運動：通過一組機械裝置（如滾珠絲杠、皮帶、齒輪等）將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。例如，電機通過滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，推動與之相連的活塞或滑塊進行直線運動。

控制和反饋：通過控制器和傳感器監(jiān)測和調(diào)整電機的速度和位置，以精確控制直線運動的速度、位置和力量。

結(jié)構(gòu)和組成

電機：是整個系統(tǒng)的動力來源，可以是伺服電機、步進電機等，根據(jù)需要選擇。

機械傳動部分：如滾珠絲杠、皮帶、齒輪等，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。

支撐結(jié)構(gòu)：電動缸的外殼和支架，用于支撐和保護內(nèi)部組件。

控制系統(tǒng)：包括控制器、傳感器等，用于控制和監(jiān)測電動缸的運動。

接口：電動缸與外部系統(tǒng)（如工控機、PLC等）的連接接口。

優(yōu)點和用途

能效高：相對于液壓和氣壓系統(tǒng)，電動缸通常更為節(jié)能。

精確控制：可以精確控制位置、速度和力量。

維護相對簡單：無需復雜的油路系統(tǒng)和氣源系統(tǒng)。

應用廣泛：可用于機器人、自動化設備、制造產(chǎn)線等各種需要精確直線運動控制的場合。

綜上所述，電動缸是一種先進的直線運動裝置，適用于許多現(xiàn)代工業(yè)應用。其高效、精確和可靠的特點使其成為許多應用的理想選擇。

電動缸在工廠自動化界被視為一位無名英雄。它們擁有令人驚嘆的簡潔性、多用途和節(jié)能效益。現(xiàn)階段，五個主要趨勢正對這些常見執(zhí)行器的進展產(chǎn)生影響。

難以設想一個沒有電動缸的生產(chǎn)環(huán)境--這些設備能夠精確定位、轉(zhuǎn)動、升降、沖壓、連接、穿孔、壓裝和鉚接。由于直接將電機轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為動作，所以它們特別節(jié)能，并且作為電力化的一部分，在環(huán)保方面有著重大作用。當然，工藝質(zhì)量和總體費用必須是合理的。以下五個方面展示了工業(yè)成功故事的持續(xù)發(fā)展：

（1）不斷增長的標準化潛力

對環(huán)境友好的操作、穩(wěn)定的工藝流程、較長的使用壽命以及龐大的標準化潛能--這些特質(zhì)有助于盡可能廣泛地應用機電執(zhí)行器。隨著不斷的發(fā)展，目前的應用已涵蓋了氣動和液流驅(qū)動方案。更換其他復雜解決方案，不僅可以減少復雜度，還能降低整體費用。與壓縮空氣相比，機電系統(tǒng)可以更精確地控制?？傮w來說，應用范圍涵蓋了從0.1 kN力的動態(tài)定位任務到高達100 kN力的壓緊和連接應用。目標行業(yè)也同樣廣泛，如半導體制造、快速消費品（FMCG）和電池生產(chǎn)。

（2）每個功率層級的優(yōu)質(zhì)工藝

博世力士樂將其多功能執(zhí)行器稱為電動缸（EMC）。EMC效率的一個關鍵要素就隱藏在其外殼下面：滾珠絲杠驅(qū)動。除了適合0.1到30 kN力的常規(guī)滾珠絲杠組件外，行星絲杠驅(qū)動裝置也可用于重負載應用。高功率的“EMC-HP”版本使用經(jīng)過驗證的PLSA行星螺桿組件，即使在惡劣的環(huán)境下，速度也可高達0.83 m/s，力量輸出高達100 kN。除了高達189.5 kN的額定動載荷（Cdyn）之外，還通過油浴潤滑和根據(jù)需要對螺桿進行水冷卻來確保輸出。

（3）使用壽命：2億轉(zhuǎn)，無需再潤滑

標準EMC（通常有多種尺寸）的核心是滾珠循環(huán)螺桿，不僅承載能力高，而且潤滑周期特別長。最新一代產(chǎn)品在出廠潤滑的情況下可達到2億轉(zhuǎn)，滾珠軸承在螺桿上的運行距離約為12,800公里，相當于從德國飛到夏威夷的距離。

在常規(guī)潤滑條件下，EMC的額定使用壽命可達15000公里。重新潤滑后，使用壽命可超過50,000公里。這為最大化降低運營成本和減少對環(huán)境的損害創(chuàng)造了有利條件。更長的潤滑間隔可節(jié)省時間和資源。

（4）新一代工程設計節(jié)省時間

氣缸配置存在上萬種，但現(xiàn)在，即便是缺乏經(jīng)驗的用戶，也可以借助新型數(shù)字工程工具對機器和系統(tǒng)部件進行規(guī)劃、精細化和優(yōu)化。面對日益增加的時間和成本壓力，這提高了用戶的速度和靈活性。

這些工具提供了之前只有現(xiàn)代B2C（企業(yè)對消費者）門戶網(wǎng)站才能提供的用戶友好性，讓我們窺見了復雜工業(yè)產(chǎn)品在線銷售的未來。易用的在線工具在一個HTML頁面上展示整個流程，包括選擇、訂購以及設計和功能特性。通常，內(nèi)容會根據(jù)用戶的操作進行動態(tài)更新。這些新的在線資源還可以推薦合適的產(chǎn)品，立即顯示技術規(guī)格和配置概覽，同時使用真實的CAD數(shù)據(jù)通過實時3D模型展示當前項目狀態(tài)。這樣，工程設計工作可以在幾分鐘內(nèi)完成，而非幾小時。

更高級別的工程設計：用數(shù)字工具在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建單個氣缸

基于網(wǎng)絡的工具考慮了整個流程鏈：從粗略設計到詳細設計和規(guī)劃（包括價格和交貨信息），再到通過預先下載CAD數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)表直接下單。不再需要耗時的子流程，如初步會議、審批和報價或重新計算其他參數(shù)，或者大大減少所需時間。還可以通過鏈接保存和共享當前項目，實現(xiàn)靈活的協(xié)作。

（5）自動化：包括軟件的智能子系統(tǒng)

時間是寶貴的資源，不僅在工程設計中如此，在生產(chǎn)準備時也是如此。配置電機的電動缸可以自動設置參數(shù)。驅(qū)動控制器所需的數(shù)據(jù)在出廠時已存儲在電機數(shù)據(jù)存儲器上。所以一旦電動缸連接到對應的電機，驅(qū)動控制器就能夠自動識別和設置參數(shù)。這大大縮短了調(diào)試時間，且簡化了整個流程。此外，這一流程在所有Bosch Rexroth電動缸產(chǎn)品線中都保持一致，從而為整個系統(tǒng)的一體化提供了便利。

電動缸提供了一種簡化的方法，為廣泛的應用場景提供了精確、可重復的動作控制，使它們成為工業(yè)自動化的理想選擇?，F(xiàn)今趨勢加速了這些設備的持續(xù)創(chuàng)新，帶來了更多功能、更大效率和更高的可持續(xù)性。工程設計變得更加容易，而自動化流程則進一步減少了整個系統(tǒng)的復雜性。在未來，我們可以預見到電動缸在工業(yè)自動化領域的地位將繼續(xù)上升。