伺服气缸是什么？

伺服气缸（英文：Servo Cylinder）是一种利用滚珠丝杠将电机的旋转运动转换为直线运动的电动气缸。

可以设定时间、位置和负载的数值，实现液压缸无法实现的**运动。这提供了多种好处，包括降低缺陷率、提高产量和简化检查流程。根据不同的应用选择伺服控制器非常重要。

近年来，为了改善制造现场，引进了将伺服电机和伺服缸组合起来的混合生产设备。

伺服缸的应用

伺服气缸主要用于各种工业机械。一个具体的用例是用于压装齿轮和滑轮的压装机构。它们经常与各种机械零件结合使用。

由于使用响应性优异的电机，因此可以进行液压缸或气压缸无法实现的高精度定位。另一方面，需要构建使用伺服控制器的控制系统，这往往会增加设备设计时考虑的工时数。

伺服气缸原理

通过伺服控制器对伺服缸设置时间、位置、负载等信息，可以按照所需的方式控制伺服缸。

控制方法大致分为两类：负载控制方法和位置控制方法。作为一个例子，我们将解释一种常用的负载控制方法的设计流程。

负载停止

以 30mm/sec 的速度移动，直到负载达到 15kN。

在当前位置停止（时间）

当负载达到 30kN 时停止 5.0 秒。

位置移动

以 100 毫米/秒的速度移动到原点位置。

伺服缸结构

伺服缸通过电机使滚珠丝杠旋转来实现直线运动，主要由滚珠丝杠、直线导轨和伺服电机组成。伺服缸有小型、中型、大型等多种类型，但基本结构是相同的。

1. 滚珠丝杠

滚珠丝杠将伺服电机的旋转运动转换为直线运动。其特点是动力传输精度高、定位精度高。滚珠丝杠例如通过正时滑轮和正时皮带连接至伺服电机。有的通过联轴器直接与伺服电机的转轴连接。

2. 直线导轨

直线导轨支持滚珠丝杠的直线运动。滚珠丝杠对操作方向以外的方向没有很高的阻力。因此，直线导轨起到辅助作用，不干扰滚珠丝杠的直线运动。

3、伺服电机

伺服电机配备编码器。可以通过使用编码器控制旋转来控制电机的旋转量。另外，可以自由控制使用滚珠丝杠的直线移动距离。

伺服缸的类型

伺服气缸主要有两种类型：杆式和滑块式。

1. 杆式

是杆伸缩的类型。适合冲压作业等，但需要较大的安装空间。为了承受径向载荷，需要使用直线导轨或选择带导轨的直线导轨。

如果是杆型，只要选择能够产生超过所需推力的推力就没有问题。

2. 滑块式

这种类型使用沿着线性导轨的导轨直线移动的滑块。移动物体可以直接连接到滑块上。

如果是滑块类型，请选择其工作条件在直线导轨允许范围内的类型。具体而言，首先根据滑块上安装的移动物体的重心和重量计算施加到滑块上的力矩，并选择不超过容许力矩载荷的型号。

然后检查运行速度下的有效负载能力，并确保移动物体的重量不超过有效负载能力。请注意，垂直安装和水平安装之间的有效负载能力可能会有很大差异，因此请小心。