电动机械缸（Electromechanical Cylinders），又称电动缸，是一种将电能转换为直线运动的装置。与传统的液压或气压缸相比，电动缸的工作方式不同，它使用电机和机械传动元件来实现直线运动。下面我们详细解释一下电动缸的工作原理和构造。

工作原理

电机驱动：电动缸内部的电机接收电能，并将其转换为旋转运动。

旋转转换为直线运动：通过一组机械装置（如滚珠丝杠、皮带、齿轮等）将电机的旋转运动转换为直线运动。例如，电机通过滚珠丝杠的旋转，推动与之相连的活塞或滑块进行直线运动。

控制和反馈：通过控制器和传感器监测和调整电机的速度和位置，以精确控制直线运动的速度、位置和力量。

结构和组成

电机：是整个系统的动力来源，可以是伺服电机、步进电机等，根据需要选择。

机械传动部分：如滚珠丝杠、皮带、齿轮等，将旋转运动转换为直线运动。

支撑结构：电动缸的外壳和支架，用于支撑和保护内部组件。

控制系统：包括控制器、传感器等，用于控制和监测电动缸的运动。

接口：电动缸与外部系统（如工控机、PLC等）的连接接口。

优点和用途

能效高：相对于液压和气压系统，电动缸通常更为节能。

精确控制：可以精确控制位置、速度和力量。

维护相对简单：无需复杂的油路系统和气源系统。

应用广泛：可用于机器人、自动化设备、制造产线等各种需要精确直线运动控制的场合。

综上所述，电动缸是一种先进的直线运动装置，适用于许多现代工业应用。其高效、精确和可靠的特点使其成为许多应用的理想选择。

电动缸在工厂自动化界被视为一位无名英雄。它们拥有令人惊叹的简洁性、多用途和节能效益。现阶段，五个主要趋势正对这些常见执行器的进展产生影响。

难以设想一个没有电动缸的生产环境--这些设备能够精确定位、转动、升降、冲压、连接、穿孔、压装和铆接。由于直接将电机转矩转化为动作，所以它们特别节能，并且作为电力化的一部分，在环保方面有着重大作用。当然，工艺质量和总体费用必须是合理的。以下五个方面展示了工业成功故事的持续发展：

（1）不断增长的标准化潜力

对环境友好的操作、稳定的工艺流程、较长的使用寿命以及庞大的标准化潜能--这些特质有助于尽可能广泛地应用机电执行器。随着不断的发展，目前的应用已涵盖了气动和液流驱动方案。更换其他复杂解决方案，不仅可以减少复杂度，还能降低整体费用。与压缩空气相比，机电系统可以更精确地控制。总体来说，应用范围涵盖了从0.1 kN力的动态定位任务到高达100 kN力的压紧和连接应用。目标行业也同样广泛，如半导体制造、快速消费品（FMCG）和电池生产。

（2）每个功率层级的优质工艺

博世力士乐将其多功能执行器称为电动缸（EMC）。EMC效率的一个关键要素就隐藏在其外壳下面：滚珠丝杠驱动。除了适合0.1到30 kN力的常规滚珠丝杠组件外，行星丝杠驱动装置也可用于重负载应用。高功率的“EMC-HP”版本使用经过验证的PLSA行星螺杆组件，即使在恶劣的环境下，速度也可高达0.83 m/s，力量输出高达100 kN。除了高达189.5 kN的额定动载荷（Cdyn）之外，还通过油浴润滑和根据需要对螺杆进行水冷却来确保输出。

（3）使用寿命：2亿转，无需再润滑

标准EMC（通常有多种尺寸）的核心是滚珠循环螺杆，不仅承载能力高，而且润滑周期特别长。最新一代产品在出厂润滑的情况下可达到2亿转，滚珠轴承在螺杆上的运行距离约为12,800公里，相当于从德国飞到夏威夷的距离。

在常规润滑条件下，EMC的额定使用寿命可达15000公里。重新润滑后，使用寿命可超过50,000公里。这为最大化降低运营成本和减少对环境的损害创造了有利条件。更长的润滑间隔可节省时间和资源。

（4）新一代工程设计节省时间

气缸配置存在上万种，但现在，即便是缺乏经验的用户，也可以借助新型数字工程工具对机器和系统部件进行规划、精细化和优化。面对日益增加的时间和成本压力，这提高了用户的速度和灵活性。

这些工具提供了之前只有现代B2C（企业对消费者）门户网站才能提供的用户友好性，让我们窥见了复杂工业产品在线销售的未来。易用的在线工具在一个HTML页面上展示整个流程，包括选择、订购以及设计和功能特性。通常，内容会根据用户的操作进行动态更新。这些新的在线资源还可以推荐合适的产品，立即显示技术规格和配置概览，同时使用真实的CAD数据通过实时3D模型展示当前项目状态。这样，工程设计工作可以在几分钟内完成，而非几小时。

更高级别的工程设计：用数字工具在几分钟内创建单个气缸

基于网络的工具考虑了整个流程链：从粗略设计到详细设计和规划（包括价格和交货信息），再到通过预先下载CAD数据和数据表直接下单。不再需要耗时的子流程，如初步会议、审批和报价或重新计算其他参数，或者大大减少所需时间。还可以通过链接保存和共享当前项目，实现灵活的协作。

（5）自动化：包括软件的智能子系统

时间是宝贵的资源，不仅在工程设计中如此，在生产准备时也是如此。配置电机的电动缸可以自动设置参数。驱动控制器所需的数据在出厂时已存储在电机数据存储器上。所以一旦电动缸连接到对应的电机，驱动控制器就能够自动识别和设置参数。这大大缩短了调试时间，且简化了整个流程。此外，这一流程在所有Bosch Rexroth电动缸产品线中都保持一致，从而为整个系统的一体化提供了便利。

电动缸提供了一种简化的方法，为广泛的应用场景提供了精确、可重复的动作控制，使它们成为工业自动化的理想选择。现今趋势加速了这些设备的持续创新，带来了更多功能、更大效率和更高的可持续性。工程设计变得更加容易，而自动化流程则进一步减少了整个系统的复杂性。在未来，我们可以预见到电动缸在工业自动化领域的地位将继续上升。

满足所有要求的正确解决方案

机电气缸既是经过验证的标准组件，也是工厂自动化的潮流引领者。由于设计简单，机电气缸在工厂自动化中有很多用途。凭借其强大的多功能性，它们可以实现标准化、精细监管的流程和节约资源的操作。新的数字工程工具和方便的选择器以及使用寿命的不断改进降低了总体成本，而智能子系统为未来工厂铺平了道路。

具有高度灵活性和集成度的解决方案可以提高实施过程中的效率。在选择提供商时，值得审查整个产品组合。从单一来源提供广泛、可自由配置的产品系列的制造商在气候保护、熟练工人短缺和灵活制造等未来需求方面具有优势。

带有可选电机附件的机电气缸。

机电气缸根据力范围，可选配滚珠丝杠或行星丝杠。图片：博世力士乐

机电气缸具有适用于许多应用的终身润滑选项。

博世力士乐还提供用于冲压和连接应用的完整子系统，包括机电气缸（包括气缸）。驱动、控制和软件。

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