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Über elektrischer zylinder-stellantrieb

Arten von elektrischen Zylinderantrieben

Ein elektrischer Zylinderantrieb ist ein Linearantrieb, der die Funktion erfüllt, Lasten zu bewegen und Drehmoment in eine lineare Bewegung umzuwandeln. Hier sind einige Arten von elektrischen Zylinderantrieben:

  • Direktantriebe: Ein Direktantriebs-Elektrozylinderantrieb bewegt Lasten und wendet Drehmoment an, indem er Motoren direkt mit der angetriebenen Last oder dem Drehmoment verbindet. Direktantriebe haben weniger bewegliche Teile als herkömmliche Antriebe. Dies ermöglicht eine einfachere Montage, bessere Zuverlässigkeit und weniger Wartungsaufwand im Laufe der Zeit, wodurch Kosten eingespart werden. Die von einem Direktantrieb zurückgelegte Strecke, um Kratzer oder andere Objekte zu bewegen, ist präzise und direkt. Dies setzt der maximalen Beschleunigungs- und Verzögerungsgeschwindigkeit geringere Grenzen als bei herkömmlichen Antrieben mit Riemen oder Riemenscheiben.
  • Spindelantriebe: Ein elektrischer Spindelantrieb wandelt eine Drehbewegung mithilfe einer Spindel mit einer Gewindespindel und Mutter in eine lineare Bewegung um. Motoren, die die Spindel oder ihr Gewinde antreiben, führen die Drehung aus. Die Lastbewegung erfolgt, wenn die Gewindespindel linear rotiert. Bei schonender Verwendung können Spindelantriebe viele Jahre lang halten. Sie erfordern aufgrund ihrer außergewöhnlichen Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit wenig Wartung. Motoren, die ihre Lasten oder ihr Drehmoment direkt antreiben, haben weniger bewegliche Teile als herkömmliche Antriebe. Dies ermöglicht eine einfachere Montage und weniger Wartungsaufwand im Laufe der Zeit, wodurch die Kosten reduziert werden.
  • Riemenantriebe: Ein elektrischer Riemenantrieb bewegt eine Last mithilfe eines Riemens, der von einem Motor angetrieben wird. Zu den Elektromotoren, die den Riemen antreiben, gehören unter anderem Schrittmotor, bürstenlose Gleichstrommotoren und Servomotoren. Sie haben weniger bewegliche Teile als herkömmliche Antriebe mit Riemen oder Riemenscheiben und ermöglichen eine einfachere Montage und geringere Wartungsanforderungen im Laufe der Zeit. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsgeschwindigkeiten sind im Vergleich zu herkömmlichen Motoren mit Riemenscheiben und Riemen überlegen.
  • Linearmotoren: Ein Linearmotor-Antriebsmotoren drückt und zieht Lasten, indem er die Kraft des Magnetismus oder Elektromagnetismus nutzt, um eine direkte lineare Bewegung ohne die Notwendigkeit einer mechanischen Übertragung oder Umwandlung zu erzeugen.

Spezifikationen und Wartung

Spezifikationen

  • Tragfähigkeit: Dies beschreibt, wie viel Gewicht der Antrieb schieben oder ziehen kann. Sie wird üblicherweise in Newton (N) oder Pfund (lbs) angegeben.
  • Hublänge: Dies ist die Entfernung, die die Welle des Antriebs ausfährt oder einfährt. Sie zeigt, wie weit sich der Antrieb bewegen kann, und wird oft in Millimetern (mm) oder Zoll gemessen.
  • Geschwindigkeit: Dies zeigt, wie schnell sich der Antrieb bewegt. Sie wird typischerweise in Millimetern pro Sekunde (mm/s) oder Zoll pro Sekunde gemessen.
  • Spannung: Dies bezieht sich auf die elektrische Leistung, die zum Betrieb des Antriebs erforderlich ist. Sie kann in verschiedenen Spannungsbereichen liegen, wie z. B. 12 V, 24 V oder 48 V.
  • Schutzart: Dies gibt an, wie gut der Antrieb vor Staub und Wasser geschützt ist. Beispielsweise ist ein Antrieb mit einer Schutzart von IP65 staubdicht und gegen Wasserstrahlen geschützt.
  • Betriebstemperatur: Dies zeigt den Temperaturbereich an, in dem der Antrieb arbeiten kann, z. B. -20 °C bis 60 °C.
  • Montageoptionen: Dies beschreibt, wie der Antrieb befestigt werden kann, z. B. durch Bohrungen, Halterungen oder Flansche.
  • Steckertyp: Dies bezieht sich auf den Typ des Steckers, der für das elektrische Kabel des Antriebs verwendet wird, z. B. einen wasserdichten Stecker oder eine Klemmenleiste.

Wartung

  • Regelmäßige Inspektion: Planen Sie regelmäßige Inspektionen des Antriebs, um nach Anzeichen von Beschädigungen, losen Teilen oder ungewöhnlichem Verschleiß zu suchen. Achten Sie dabei auf die Welle, Dichtungen, Halterungen und Montageteile.
  • Schmierung: Wenn der Antrieb eine Schmierung benötigt, stellen Sie sicher, dass er gemäß den Anweisungen des Herstellers richtig gefettet oder geölt wird. Verwenden Sie geeignete Schmiermittel und tragen Sie sie in den empfohlenen Intervallen auf.
  • Reinhaltung: Reinigen Sie die Oberfläche des Antriebs, um Staub, Schmutz und Verunreinigungen zu entfernen. Verwenden Sie ein mildes Reinigungsmittel oder Alkohol, um ihn vorsichtig abzuwischen. Vermeiden Sie die Verwendung von Schleifmitteln, um Beschädigungen der Antriebsoberfläche zu vermeiden.
  • Elektrische Verbindungen: Überprüfen Sie die elektrischen Verbindungen des Antriebs regelmäßig. Stellen Sie sicher, dass die Drähte und Klemmen sicher befestigt sind und frei von Korrosion oder Oxidation sind.
  • Betriebsumgebung: Halten Sie die Betriebsumgebung des Antriebs sauber. Vermeiden Sie es, ihn übermäßigem Staub, Feuchtigkeit oder Chemikalien auszusetzen, um Beschädigungen zu vermeiden und die Leistung zu erhalten.
  • Temperaturkontrolle: Stellen Sie sicher, dass die Temperatur des Antriebs die angegebenen Grenzwerte nicht überschreitet. Hohe Temperaturen können zu Überhitzung und Beschädigung der inneren Komponenten führen.
  • Achten Sie auf die Last: Überlasten Sie den Antrieb nicht. Befolgen Sie die angegebene Tragfähigkeit, um mögliche Beschädigungen oder Verformungen zu vermeiden.
  • Halten Sie sich von Stößen fern: Vermeiden Sie während des Gebrauchs und der Handhabung plötzliche Stöße und Stöße, um die inneren Mechanismen des Antriebs zu schützen.

Anwendungen von elektrischen Zylinderantrieben

Elektrozylinder haben viele Anwendungen in der Industrie und Fertigung. Hier sind einige Beispiele dafür, wie sie häufig eingesetzt werden:

  • Landwirtschaft: Traktorlinearantriebe werden häufig in landwirtschaftlichen Geräten eingesetzt. Sie können Gewächshäuser automatisieren, indem sie Lüftungsöffnungen je nach Temperatur öffnen oder schließen. Darüber hinaus können sie die Höhe und die Saatgutmenge von Präzisions-Sämaschinen steuern, um die Effizienz zu steigern und die Arbeitskosten zu senken.
  • Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie: Elektrozylinder erfüllen verschiedene Funktionen in Autos und Flugzeugen. Sie passen die Fahrzeugfederung an und öffnen/schließen Kofferräume. In der Luft- und Raumfahrtindustrie steuern sie Flugzeugklappen und die Positionierung von Satelliten und Antennen.
  • Elektronik: In der Elektronik werden lineare Elektrozylinder verwendet, um Komponenten auf Leiterplatten einzuschieben und Pick-and-Place-Geräte zu bedienen. Sie werden auch verwendet, um Einstellungen an Prüfgeräten zu ändern und für Gerätegleiter und -schubladen.
  • Lebensmittelverarbeitung: In der Lebensmittelindustrie werden lineare Elektrozylinder in Sortier-, Trenn- und Verpackungsanlagen eingesetzt. Sie positionieren auch Schneidgeräte und steuern den Materialfluss in Produktionslinien.
  • Möbel: Antriebe ermöglichen eine individuell einstellbare Höhe bei Schreibtischen, Betten und Schränken. So kann man beispielsweise mit einer individuell einstellbaren Betthöhe die Höhe des Bettes nach Belieben einstellen. Darüber hinaus ermöglicht die individuell einstellbare Höhe des Antriebs die Einstellung der Höhe des Schreibtisches je nach Alter der Kinder.
  • Medizinische Geräte: Medizinische Geräte wie Krankenhausbetten und Rollstühle verwenden heute Elektrozylinder, um sie verstellbar und wartungsfreundlich zu machen. Vor der Verwendung durch Patienten muss jedoch eine Kalibrierung des medizinischen Geräts erfolgen, um eine sichere Höhe mit einer garantierten Tragfähigkeit zu erreichen.
  • Robotik: Zu den robotischen Anwendungen von Elektrozylindern gehören Materialhandling, Montagearbeiten und Pick-and-Place-Operationen. Roboter verwenden oft lineare Elektrozylinder, um eine lineare Bewegung zu erreichen. Lineare Bewegung bezieht sich auf eine Bewegung in einer geraden Linie, im Gegensatz zu einer Drehbewegung oder einer Bewegung in Bögen. Ein Linearantrieb ist eine Art Motor, der etwas in einer geraden Linie bewegt.

So wählen Sie Elektrozylinderantriebe

Bei der Auswahl der richtigen Elektrozylinderantriebe für eine bestimmte Anwendung müssen bestimmte Merkmale und Kriterien berücksichtigt werden. Dazu gehören die richtige Tragfähigkeit, der Formfaktor, die Spannung, das Direktantriebsdesign, die Schutzklasse, die Kompatibilität von Elektrozylinderantriebsteilen, die Präzision und Genauigkeit sowie das Rückkopplungssystem, unter anderem.

  • Tragfähigkeit und Schubkraft: Die entsprechende Tragfähigkeit sollte festgelegt werden. Für eine leichte Last kann ein schwerer Antrieb gewählt werden, der teuer und platzraubend sein kann. Andererseits kann die Auswahl eines Antriebs mit unzureichender Tragfähigkeit zum Ausfall führen. Die benötigte Schubkraft muss ebenfalls berechnet werden. Diese kann ermittelt werden, indem man das Gewicht der Last mit dem Radius der Last, dem Kehrwert der Bewegung und den Reibungskräften multipliziert.
  • Formfaktor: Dies bezieht sich auf die Größe, das Gewicht und die Montagekonfiguration des Antriebs. Bei der Berücksichtigung des Formfaktors müssen die Platz- und Gewichtsbeschränkungen der Anwendung sowie die Montageorientierung und -konfiguration berücksichtigt werden. Verschachteln Sie den Antrieb so, dass Platz gespart wird.
  • Direktantrieb vs. Getriebe: Getriebe haben unterschiedliche Untersetzungen, und jede hat einen anderen Wirkungsgrad, daher ist es einfacher, sich mit den Mitgliedern der Funktionskette zu verbinden, wenn man nach einem Direktmotor sucht, der kein Getriebe hat.
  • Schutzklasse: Bei der Auswahl des richtigen Elektrozylinders für eine Anwendung ist es notwendig, die Umgebung zu berücksichtigen, in der er eingesetzt wird. Es ist wichtig, über die Atmosphäre nachzudenken, in der der Antrieb arbeiten wird, und den Schutz zu überlegen, der vor Dingen wie Staub und Wasser erforderlich ist, um die richtige IP-Schutzklasse zu finden.
  • Steuerung: Die Steuerung des Antriebs steuert die Bewegung. Die Motordrehzahl und Beschleunigung werden von ihr bestimmt, und auch die Getriebeauswahl für die Last wird von ihr bestimmt. Der Typ des Regelkreises – offener Regelkreis, geschlossener Regelkreis, PID-Regler usw. – und der Sensor, der für die Rückkopplung verwendet wird, müssen berücksichtigt werden, wenn man einen geeigneten Antrieb auswählen möchte. Die Auswahl muss mit der Anwendung kompatibel sein und einfach zu bedienen sein.
  • Genauigkeit und Präzision: Die für die jeweilige Anwendung benötigte Präzision sollte berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Platzierungspräzision eines Förderbands nur wenige Millimeter betragen. Ein Roboterarm kann jedoch eine Positionierung von bis zu 0,01 mm benötigen. Untersuchen Sie das Rückkopplungssystem, das verwendet wird, um den Regelkreis des Antriebs zu schließen.
  • Modularität: Viele modulare Antriebe verfügen jetzt über eine Plug-Sensor-Funktion und Datenaustausch, um eine einfachere Interoperabilität zu ermöglichen. Auch eine sensorlose Steuerung ist möglich, daher sollten Sie prüfen, ob diese für die jeweilige Anwendung geeignet ist, da sie die Verkabelung und die Verbindungspunkte reduziert.

Häufig gestellte Fragen zu Elektrozylinderantrieben

F1: Funktioniert ein einfacher Elektromotorantrieb mit einem Linearantrieb?

A1: Nein, ein Linearantrieb benötigt eine spezielle Art von Steuerung, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Aufgrund seiner linearen Bewegung benötigt ein Antrieb eine Steuerung, die in der Lage ist, genügend Strom zu liefern, um die Bewegung zu steuern.

F2: Können Benutzer einen Antrieb schieben oder ziehen?

A2: Nein, es wird nicht empfohlen, den Antrieb zu schieben oder zu ziehen. Dies kann zu Schäden an den inneren Komponenten oder zu Ungenauigkeiten führen.

F3: Kann ein Antrieb bei extremen Temperaturen verwendet werden?

A3: Das hängt von den Spezifikationen des Antriebs ab. Während einige Linearantriebe extreme Temperaturen aushalten können, können andere dies nicht. Daher ist es wichtig, die Spezifikationen zu überprüfen, bevor der Antrieb in einer Anwendung mit extremen Temperaturen installiert wird.

F4: Kann ein Benutzer einen Antrieb mit einem Motor koppeln?

A4: Ja, es ist möglich, einen Antrieb mit einem Motor zu koppeln. In vielen Anwendungen wird ein Antrieb mit einem Motor gekoppelt, um die Bewegung zu steuern. Die Kupplung sollte jedoch sorgfältig erfolgen, um die Ausrichtung zwischen Motor und Antrieb zu gewährleisten.

F5: Benötigen Linearantriebe eine Schmierung?

A5: Linearantriebe werden in der Regel bei der Herstellung vorgeschmiert. Einige benötigen jedoch möglicherweise eine Schmierung, je nach Anwendung. Wenn der Linearantrieb in einer Umgebung eingesetzt wird, die ihn Schmutz und Staub aussetzt, kann eine Schmierung erforderlich sein.