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SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAININGSMC气动技术培训课程电缸介绍SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING21、电缸基础知识及应用案例2、电缸控制方法3、电缸选型软件4、电缸选型注意事项5、SMC电缸系列简介6、电缸调试使用方法主要内容SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING3电缸系列SMC电缸系列SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING4④电动滑台①电动夹爪②出杆式电缸③无杆电缸SMCLE系列电缸产品⑤电动摆台SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING5什么是电缸？把电机的旋转运动变为直线运动，通过螺杆或同步带，带动负载运动。电缸「输入能量」＝「电能」气缸「输入能量」＝「压缩空气」SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING6电缸的结构电机的旋转运动通过螺杆转变成直线运动，从而搬送负载运动。螺母丝杆电机滚珠丝杆同步带电机同步带SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING7电缸的作用及特点高精度，一般可达到±0.02mm，滚珠丝杠型。(不同系列结构电缸精度会有差别。同步带精度一般为±0.1mm，滑动丝杆精度一般为±0.05mm)电缸可实现多点定位，一般64个点。气缸只能实现少数几个点的位置停止，中间位置停止精度不高，停止时间不能太长。可控制电缸的加减速度，运动平稳。部分系列可做推力控制。电缸可以以恒定的力运动，达到设定值时保持。LEFS系列不能做推力控制。电缸应用视频SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING8使用用途例／高精度SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING9使用用途例／多点定位SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING10使用用途/匀速运动电缸：速度可简单设定更改，比较恒定。气缸：速度随负载重量及气压大小变化SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING11使用用途/推力控制电缸：控制电缸输出力百分比SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING■气缸与电缸的优缺点①成本・执行器・控制器・（ＤＣ）电源优点：构成系统的FRL、电磁阀等元件相对廉价，多个执行器可以使用一个控制阀缺点：构成系统的元件较多优点：构成系统元件较少，接线简单缺点：1个控制器控制一台电缸购置成本较高・气缸・自动切换・调速阀・电磁阀・压力开关・减压阀・过滤器・干燥机・压缩机共用／10台气缸电缸SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING■气缸与电缸的优缺点②运行成本／ＣＯ2的排量01234560.11100.000.050.100.150.20电动/垂直搬送气动効率：７０％Φ16－５０ｓｔ時电动/推压电动/水平搬送●动作频率高：动作频率：３～５回／分以上时，电缸的运行成本较低。●大缸径：Φ３２缸径以上的时，电缸的运行成本较低●长行程：１００ｓｔ以上的时，电缸的运行成本较低。电动气动电缸气动电缸气动低成本高成本1日8小时)用电量：日圆1日(8小时)产生的CO2换算成kg动作频率：回／分运行成本的高低根据具体的应用场合运行成本／指示SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING■气缸与电缸的优缺点③机械操作性・磁性开关・电磁阀・压力开关・减压阀优点：易于操作，易于处理ＰＣ缺点：中间停止困难需要定期性地进行维护保养数字输入优点：由2进制数组合控制电缸动作・多点位置控制(64点)・加减速度控制（可防止冲击）・推力控制缺点：需要一定的操作知识设定控制器时需要PC或示教盒运行数据复杂③機能・操作性位置速度100500200100050200123ﾃｽﾄﾃｽﾄﾃｽﾄ現在位置120.3現在速度200mmmm/s動作中アラームモニタ設定位置速度100500200100050200123ﾃｽﾄﾃｽﾄﾃｽﾄ現在位置120.3現在速度200mmmm/s動作中アラームモニタ設定・オートスイッチ・スピコン・圧力スイッチ・減圧弁ティーチングボックス長所：操作が簡単、取扱いが容易ＰＣソフト短所：中間停止が困難 定期メンテナンスを必要とする機器 が多い アナログ操作デジタル入力一般に使用されているアプリケーションは端－端制御であり、大半はエア機器で対応が可能長所：デジタル管理により制御性に優れる ・多点位置決め制御(段取り換えが不要) ・加減速制御によるショックレス ・推力制御短所：操作に知識が必要 設定の際、PCまたはTBが必要 運転データ(ステップデータ)が複雑エア機器電動機器电缸单独操作气缸SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING■气缸与电缸的优缺点④安装空间Φ32-100st時气缸(CQ2B32-100)电缸(LEY32-100)电缸的优点可以通过设置改变电缸的位置、速度、推力。电缸的缺点将电机的旋转运动转换成直线运动，空间较气动的要大133☐45☐60230118SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING16运行成本／Φ16–５０ｓｔ01234560.1110作動頻度：回/分1日（8小时）的用电量：日圆0.000.050.100.150.201日(8小时)产生的CO2换算成kg气缸：φ１６x５０ｓｔ配管长度：φ６ｘ２ｍ供給圧力：０．４ＭＰａ28角步进电机（29Ｗ／14Ｗ）电缸：ＬＥＹ１６ｘ５０ｓｔ水平搬送：搬送時間（１秒）垂直搬送：７０％保持押当：７０％推力・动作比例５０％气动电动・电力单价：１ｋＷｈ＝￥１６．００・压缩机流量：１２０l/ｍｉｎ（０．７５５kＷ）・CO2换算值：１ｋＷｈ＝０．５５kg・効率（辅件・输送・漏气的效率）条件电动／垂直搬送电动／水平搬送电动／押当气动効率50%气动効率70%气动効率90%SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING17运行成本／Φ32–100ｓｔ電動は待機電力を消費「待機電力≒動作時電力」05101520250.1110作動頻度：回/分1日（８時間）当りの電力量：円0.00.20.40.60.81日（８時間）当りのCO2換算値：kg气缸：φ３２x１００ｓｔ配管长度：φ８ｘ２ｍ供给压力：０．４ＭＰａ56角步进马达（５６Ｗ／１８Ｗ）电缸：ＬＥＹ３２ｘ１００ｓｔ水平搬送：搬送時間（垂直搬送：７０％保持押当：７０％推力・动作比率５０％气动气动・电力单价：１ｋＷｈ＝￥１６．００・空压机流量：１２０l/min（０．７５５kＷ）・CO2的換算値：１ｋＷｈ＝０．５５kg・効率（辅件・输送・漏气的効率）条件气动効率70%气动効率90%气动効率50%电动／水平搬送电动／垂直搬送电动／押当SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING电动产品用语SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING19马达名称特征用途①ＤＣ马达・驱动回路简单・马达通过电刷使马达一直运动⇒寿命短正反转②步进马达・可控制马达的旋转角度大小・连续工作发热量较大位置控制（简易的）③步进伺服马达・搭载步进电机编码器・旋转编码器反馈旋转角度位置控制、挤压（低速領域⇒高扭矩）④伺服马达・驱动回路复杂（输入到马达内部的电路没有极性）・有旋转角度反馈、可进行位置控制高速、高频率■马达SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING20•也称为「有刷DC马达」。•DC马达的结构：永久磁铁镶嵌在马达的外侧，转子线圈在马达的内部。•通电的线圈产生回转力矩。•为了能使电机一直旋转一定要安装一个电刷。ＮＳ「左手法则」マブチモータ製ＲＳシリーズ①ＤＣ马达SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING21②步进马达／动作原理ＣBAＤAＣＤB（步进马达结构）（线圈铁芯）ABＣＤN極Ｓ極定子转子１）当A相通电是，产生N极，在磁场力作用下，吸引转子。２）接着当B相通电是，产生N极，在磁场力作用下，吸引转子。励磁Ａ相→Ｂ相→Ｃ相→Ｄ相→Ａ相、转子按顺时针旋转。逆转、Ａ相→Ｄ相→Ｃ相→Ｂ相→Ａ相、转子逆时针旋转。ABＣＤN極Ｓ極定子转子１）動作２）動作SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING22•也被称为步进马达。•搭载了编码器的电机，可视为伺服电机。•转子外侧和定子的内侧为齿状形状，转子为永久磁铁，定子为内部配置了绕线圈。•齿形状有50齿，因此低速转动时可传动高力矩（50份），但在高速旋转时传动效率差力矩损失大。「内部構造（ロータ部）」③步进伺服马达SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING23１．通电：Ｕ相⇒Ｖ相Ｕ相⇒Ｖ相通电时、Ｖ相磁化成Ｎ极，Ｕ相磁化成S极。在磁场力的作用下转子旋转。２．通電：Ｕ相⇒Ｗ相Ｕ相⇒Ｗ相通电时、Ｗ相磁化成N极，U相磁化成S极。在磁场力的作用下转子旋转。④伺服马达／动作原理Ｕ相Ｗ相Ｕ相通電Ｕ相⇒Ｗ相Ｕ相Ｖ相Ｗ相Ｖ相Ｗ相Ｕ相通電Ｕ相⇒Ｖ相通電Ｕ相⇒Ｗ相SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING24•分为直流伺服马达和交流伺服马达。•就是在转子上安装永磁铁，在定子上配置线圈，在旋转轴轴端安装有旋转编码器以检测马达旋转位置的结构。•3相控制，高转速时传动效率好，力矩损失小，低转速时转为低力矩传动。④伺服马达SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING25马达种类/转速与力矩的关系扭力（N･m）转速（ｒｐｍ）步进马达低转速扭力／大伺服马达低转速～高转速扭力／一定⇒高转速扭力／大交流伺服马达SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING26马达种类：速度与负载的关系伺服电机（直流）步进电机（直流）SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING27马达种类：速度与负载的关系•交流伺服电机SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING●开环式旋转（开环）／代表步进电机控制器马达控制器马达编码器●封闭式旋转（闭环）／代表伺服电机①控制器发出旋转信息「单方」②不能更正位置「失步」①从编码器反馈当前的位置②进行“目标位置”与“当前位置”进行比较，不一样时自动进行修正。控制器的控制方法SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING伺服马达⇒搭载编码器编码器连接到电机轴上，反馈当前的旋转位置种类：2种类增量式编码器（相对值）绝对式编码器（绝对值）■编码器SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING绝对式编码器有与位置相对应的代玛输出，通常为二进制码或BCD码。从代码数大小的变化可以判别正反方向和位移所处的位置。通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。编码器种类Ａ相Ｂ相受光单元Z相信号A相B相发光单元受光单元发光单元光栅绝对式相对式SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING旋转圆盘设计有许多光学裂缝，通过固定裂缝接触发光二极管的光，再通过光学二极管检测出该光，把裂缝的位置变换成电信号的装置旋转编码器增量式发光二极管受光单元Z相信号Z相光栅固定光栅旋转盘SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING如在马达轴上安装绝对编码器，可检测马达轴固有的位置。另外，因无需计算脉冲列，故在通电时可不进行原点复归。旋转编码器绝对式受光单元光栅发光二极管SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING简易绝对编码器种类增量式编码器简易绝对式编码器绝对式编码器编码器增量式编码器通过输出脉冲数控制位置绝对式编码器通过编码器来检测位置切断气源时基准（原点）消失控制器搭载电池↓可监控到位置、旋转数控制器搭载电池↓监视旋转数恢复电源时确定原点后，再运转动作位置已确认⇒即时运作SMC-GZTRAININGSMC-GZTRAINING34■螺杆的种类•滚珠丝杆（使用机种：ＬＥＹ，ＬＥＦ）经滚动成型方式所制做，由于可大量生产，价钱比较便宜，但精确度不高而且操作时噪音比较大。•研磨滚珠丝杆螺杆生制时经打磨，虽然不能大量生产和价钱昂贵，但精确度高而且操作时较宁静。•滑动丝杠（使用机种：ＬＥＳ，ＬＥＨ）螺杆和丝母之间的