電動(dòng)機(jī)械缸（Electromechanical Cylinders），又稱(chēng)電動(dòng)缸，是一種將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的裝置。與傳統(tǒng)的液壓或氣壓缸相比，電動(dòng)缸的工作方式不同，它使用電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。下面我們?cè)敿?xì)解釋一下電動(dòng)缸的工作原理和構(gòu)造。

工作原理

電機(jī)驅(qū)動(dòng)：電動(dòng)缸內(nèi)部的電機(jī)接收電能，并將其轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)：通過(guò)一組機(jī)械裝置（如滾珠絲杠、皮帶、齒輪等）將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。例如，電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)與之相連的活塞或滑塊進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。

控制和反饋：通過(guò)控制器和傳感器監(jiān)測(cè)和調(diào)整電機(jī)的速度和位置，以精確控制直線運(yùn)動(dòng)的速度、位置和力量。

結(jié)構(gòu)和組成

電機(jī)：是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源，可以是伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等，根據(jù)需要選擇。

機(jī)械傳動(dòng)部分：如滾珠絲杠、皮帶、齒輪等，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。

支撐結(jié)構(gòu)：電動(dòng)缸的外殼和支架，用于支撐和保護(hù)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(cè)電動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)。

接口：電動(dòng)缸與外部系統(tǒng)（如工控機(jī)、PLC等）的連接接口。

優(yōu)點(diǎn)和用途

能效高：相對(duì)于液壓和氣壓系統(tǒng)，電動(dòng)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(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單：無(wú)需復(fù)雜的油路系統(tǒng)和氣源系統(tǒng)。

應(yīng)用廣泛：可用于機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備、制造產(chǎn)線等各種需要精確直線運(yùn)動(dòng)控制的場(chǎng)合。

綜上所述，電動(dòng)缸是一種先進(jìn)的直線運(yùn)動(dòng)裝置，適用于許多現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用。其高效、精確和可靠的特點(diǎn)使其成為許多應(yīng)用的理想選擇。

電動(dòng)缸在工廠自動(dòng)化界被視為一位無(wú)名英雄。它們擁有令人驚嘆的簡(jiǎn)潔性、多用途和節(jié)能效益?，F(xiàn)階段，五個(gè)主要趨勢(shì)正對(duì)這些常見(jiàn)執(zhí)行器的進(jìn)展產(chǎn)生影響。

難以設(shè)想一個(gè)沒(méi)有電動(dòng)缸的生產(chǎn)環(huán)境--這些設(shè)備能夠精確定位、轉(zhuǎn)動(dòng)、升降、沖壓、連接、穿孔、壓裝和鉚接。由于直接將電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(dāng)然，工藝質(zhì)量和總體費(fèi)用必須是合理的。以下五個(gè)方面展示了工業(yè)成功故事的持續(xù)發(fā)展：

（1）不斷增長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化潛力

對(duì)環(huán)境友好的操作、穩(wěn)定的工藝流程、較長(zhǎng)的使用壽命以及龐大的標(biāo)準(zhǔn)化潛能--這些特質(zhì)有助于盡可能廣泛地應(yīng)用機(jī)電執(zhí)行器。隨著不斷的發(fā)展，目前的應(yīng)用已涵蓋了氣動(dòng)和液流驅(qū)動(dòng)方案。更換其他復(fù)雜解決方案，不僅可以減少?gòu)?fù)雜度，還能降低整體費(fèi)用。與壓縮空氣相比，機(jī)電系統(tǒng)可以更精確地控制?？傮w來(lái)說(shuō)，應(yīng)用范圍涵蓋了從0.1 kN力的動(dòng)態(tài)定位任務(wù)到高達(dá)100 kN力的壓緊和連接應(yīng)用。目標(biāo)行業(yè)也同樣廣泛，如半導(dǎo)體制造、快速消費(fèi)品（FMCG）和電池生產(chǎn)。

（2）每個(gè)功率層級(jí)的優(yōu)質(zhì)工藝

博世力士樂(lè)將其多功能執(zhí)行器稱(chēng)為電動(dòng)缸（EMC）。EMC效率的一個(gè)關(guān)鍵要素就隱藏在其外殼下面：滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)。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(dòng)裝置也可用于重負(fù)載應(yīng)用。高功率的“EMC-HP”版本使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)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(dá)0.83 m/s，力量輸出高達(dá)100 kN。除了高達(dá)189.5 kN的額定動(dòng)載荷（Cdyn）之外，還通過(guò)油浴潤(rùn)滑和根據(jù)需要對(duì)螺桿進(jìn)行水冷卻來(lái)確保輸出。

（3）使用壽命：2億轉(zhuǎn)，無(wú)需再潤(rùn)滑

標(biāo)準(zhǔn)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(rùn)滑周期特別長(zhǎng)。最新一代產(chǎn)品在出廠潤(rùn)滑的情況下可達(dá)到2億轉(zhuǎn)，滾珠軸承在螺桿上的運(yùn)行距離約為12,800公里，相當(dāng)于從德國(guó)飛到夏威夷的距離。

在常規(guī)潤(rùn)滑條件下，EMC的額定使用壽命可達(dá)15000公里。重新潤(rùn)滑后，使用壽命可超過(guò)50,000公里。這為最大化降低運(yùn)營(yíng)成本和減少對(duì)環(huán)境的損害創(chuàng)造了有利條件。更長(zhǎng)的潤(rùn)滑間隔可節(jié)省時(shí)間和資源。

（4）新一代工程設(shè)計(jì)節(jié)省時(shí)間

氣缸配置存在上萬(wàn)種，但現(xiàn)在，即便是缺乏經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)，也可以借助新型數(shù)字工程工具對(duì)機(jī)器和系統(tǒng)部件進(jìn)行規(guī)劃、精細(xì)化和優(yōu)化。面對(duì)日益增加的時(shí)間和成本壓力，這提高了用戶(hù)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(duì)消費(fèi)者）門(mén)戶(hù)網(wǎng)站才能提供的用戶(hù)友好性，讓我們窺見(jiàn)了復(fù)雜工業(yè)產(chǎn)品在線銷(xiāo)售的未來(lái)。易用的在線工具在一個(gè)HTML頁(yè)面上展示整個(gè)流程，包括選擇、訂購(gòu)以及設(shè)計(jì)和功能特性。通常，內(nèi)容會(huì)根據(jù)用戶(hù)的操作進(jìn)行動(dòng)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(shù)規(guī)格和配置概覽，同時(shí)使用真實(shí)的CAD數(shù)據(jù)通過(guò)實(shí)時(shí)3D模型展示當(dāng)前項(xiàng)目狀態(tài)。這樣，工程設(shè)計(jì)工作可以在幾分鐘內(nèi)完成，而非幾小時(shí)。

更高級(jí)別的工程設(shè)計(jì)：用數(shù)字工具在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建單個(gè)氣缸

基于網(wǎng)絡(luò)的工具考慮了整個(gè)流程鏈：從粗略設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)和規(guī)劃（包括價(jià)格和交貨信息），再到通過(guò)預(yù)先下載CAD數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)表直接下單。不再需要耗時(shí)的子流程，如初步會(huì)議、審批和報(bào)價(jià)或重新計(jì)算其他參數(shù)，或者大大減少所需時(shí)間。還可以通過(guò)鏈接保存和共享當(dāng)前項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)靈活的協(xié)作。

（5）自動(dòng)化：包括軟件的智能子系統(tǒng)

時(shí)間是寶貴的資源，不僅在工程設(shè)計(jì)中如此，在生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)也是如此。配置電機(jī)的電動(dòng)缸可以自動(dòng)設(shè)置參數(shù)。驅(qū)動(dòng)控制器所需的數(shù)據(jù)在出廠時(shí)已存儲(chǔ)在電機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上。所以一旦電動(dòng)缸連接到對(duì)應(yīng)的電機(jī)，驅(qū)動(dòng)控制器就能夠自動(dòng)識(shí)別和設(shè)置參數(shù)。這大大縮短了調(diào)試時(shí)間，且簡(jiǎn)化了整個(gè)流程。此外，這一流程在所有Bosch Rexroth電動(dòng)缸產(chǎn)品線中都保持一致，從而為整個(gè)系統(tǒng)的一體化提供了便利。

電動(dòng)缸提供了一種簡(jiǎn)化的方法，為廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景提供了精確、可重復(fù)的動(dòng)作控制，使它們成為工業(yè)自動(dòng)化的理想選擇?，F(xiàn)今趨勢(shì)加速了這些設(shè)備的持續(xù)創(chuàng)新，帶來(lái)了更多功能、更大效率和更高的可持續(xù)性。工程設(shè)計(jì)變得更加容易，而自動(dòng)化流程則進(jìn)一步減少了整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性。在未來(lái)，我們可以預(yù)見(jiàn)到電動(dòng)缸在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的地位將繼續(xù)上升。