机电线性致动器越来越多地提供更多的权力和智慧在较小的形式因素。包装更高的运动控制功能到一个更紧凑的信封引发了新一代高功率密度的执行机构。机移动越野的设计师、材料处理、工厂自动化和其他耗电应用程序现在可以获得电致动器提供2牛顿(kN) / 450磅的力(磅力)与先进的机载电子设备- - - - - -所有的组件需要更少的空间和成本效率比液压或重责任机电作动器之前已经为这样的应用程序部署。
收敛的行业趋势是刺激需求和更高的功率密度线性致动器:
- 工业自动化设计师正在开动重加载更多的受限空间的环境和维护要求液压致动器;
- 系统工程师寻求更精确的操作和诊断信息,以优化性能和解决更复杂的运动控制问题;
- 原始设备制造商正在努力设计更复杂的机械压缩包给他们提供更大的灵活性和经济。
第一步更节省空间的运动控制
设计师的应用程序需要向上2 kN / 450磅力在一个紧凑的信封传统上使用液压,气动,甚至servo-driven机电解决方案。然而,这些系统还需要集成许多外部组件,如电机、水泵、水库和软管。这些系统维护成本也由于流体泄漏推动替代能源的需求。
在过去的20年里,工业机电致动器向上力量扩大发行16 kN / 3597磅力以允许增加液压转换。补充这种力量是机载电子设备的集成,,除了帮助提供斜坡所需的运动控制性能更高的水平,也使得相应的外部设备,如编码器,继电器和开关software-definable所以他们可以处理执行机构内的住房。这消除了需要这些设备所需的空间和必要的连接,使机器设计师更大的灵活性。
中型致动器在肥料撒布机盖茨帮助降低重量和效率。
汤姆森工业公司。
减少碳足迹
尽管市场欢迎的功能更强大的致动器转换传统液压轴机电,许多移动越野的,材料处理和工厂自动化供应商还需要更紧凑的设计来满足客户的需要。一般来说,机器越来越复杂,同时,越来越紧凑。为了满足他们的行业的趋势,机器建筑商现在设计更复杂的设备,同时找到创造性的方式让他们更加紧凑。运动控制技术提供了先进的传动装置,电机分级,车载电子产品和其他创新导致了新一代的机电作动器与传统的前辈相比,总体规模萎缩,同时增加功率密度。
和更高的力量,这些更紧凑的机电作动器保留所有的情报内置大同行- - - - - -一个关键区别相比,液相执行机构。电子控制的好处包括广泛的自动化和维护推动者等反馈的位置,J1939 CANbus和LINbus通信,电流的开关,行程结束信号输出,multi-actuator同步和选择使用制度。
汤姆森行业,例如,设计了一个机电致动器的负载2 kN / 450磅力一样,所有的电子产品功能模型,可以处理16 kN / 3597磅力但将其在一个较小的住房。
镜子调整越野的车辆可以受益于更大的权力在紧凑的空间。
汤姆森工业公司。
选择更高的功率密度致动器
在致动器选择传统上开始确定所需的负载,行程长度和速度,许多运动控制系统设计师发现空间约束这些基准选择的因素之一。在某些情况下,所需的负载可能上升或稳定在较高水平,因为机器的几何形状不改变,设计师不得不权衡之间的大小和所需的力。复杂挑战的是,会议规模约束实际上可能需要更多的力量。
移动非公路车辆的一个很好的例子应用程序类别受益于一个更小的执行机构足迹。小排量汽车往往更容易处理,更节能,往往可以更高效的,特别是如果设计师没有提供所需的负载能力比实际上是手头的任务。
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收获相结合,例如,可能会有一些组件,要求16 kN / 3597磅力不但是其他移动设备。系统筛等,这有助于区分可消费的粮食和糠,或风分流,将箔条的左或右结合根据风向,可能仍然需要更重的负荷管理,但远低于3597磅力。这类设备通常是位于空间受限的部分车辆,和任何可以做到优化这个空间将是受欢迎的。
锁机制在材料处理系统和人体工程学调整传送带上的其他应用程序也可以受益于更高的功率密度致动器。许多这样的应用程序可以使用的东西可以处理2 kN / 450磅力加载但会很少,如果有的话,需要方法16 kN / 3597磅力能力。
分流器和盖茨在播种机可以同步聪明,higher-force致动器,最小成本和体重增加。
汤姆森工业公司。
另一个自动化的例子可能是一个执行机构用于提高或降低重型运输机来处理不同大小的纸箱。这样的行动可能只需要一天几次,用重型自动化系统可能不符合成本效益。不过,更高的功率密度系统将提供一个更有效的执行机构在一个较小的足迹,这可能带来的好处之前自动化手册,潜在的危险- - - - - -相比fluid-powered执行机构- - - - - -污染操作环境。
展望未来
一般来说,新一代的小形状系数,高功率密度致动器是理想的应用程序需要2 kN / 450磅力和机载情报的能力。任何比比较大,可能需要机电传动装置、同步多个智能执行器,或者——如果清洁操作和精度并不重要——fluid-powered解决方案。如果机载情报不是关键,和所需的负载小于0.5 kN / 112磅力一个更基本的机电致动器可能适合可用空间的限制。
即使空间并不是一个主要的考虑,使组件小没有交易停电或情报可以增加价值的最终产品的灵活性,成本、能耗和维护。没有一个较小的密度智能执行器,选择是实现一个更大的驱动器或限制功能。更紧凑的致动器,将会有更少的设计缺陷。设计师将他们所需要的权力,以及更好的访问操作数据和同步与其他执行机构的能力。
4.0工业物联网行业计划驱动的发展更加紧密和智能应用,更紧凑的致动器的需求很可能会增长。和来之前隔离机制的整合能力,增加运动控制系统规模最大的灵活性和成本优势。
这篇文章是由乍得,他本人产品线经理-线性致动器-美洲,汤姆森产业。
关于作者
乍得,他本人美洲产品线经理-线性致动器与汤姆逊行业,负责所有方面的短期和长期策略的线性致动器业务,包括产品路线图和产品开发。他本人获得市场营销学士巴特勒大学和汤姆森已经15年了。
