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| 步进机电有限公司推出美国Exlar电动缸 |
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| 2006-11-7 10:43:00 乐创自动化技术有限公司 供稿 |
一、Exlar电动缸特点介绍
美国Exlar公司是一家著名的电动执行器制造商，其产品主要包括线性伺服电动缸、旋转伺服马达及数字控制系统。采用了Exlar专利技术——反向行星辊柱丝杠（Roller Ball Screw）的伺服电动缸，是传统液压或气动作动器以及传统滚珠丝杠电动缸的升级替代产品。它提供了更方便、快捷、可靠的控制方式，也为用户节省了传统流体作动器所需要的高额维护保养成本。
与传统液压或气动等流体作动器相比，Exlar电动缸具有以下优点：
·可构成闭环伺服控制系统，进行精确的位置、速度控制；更容易编程控制，更易集成到自动化控制系统中。
·系统结构简单，无各种复杂的电磁阀、油路系统、油源、气源、阀门，体积也更紧凑。
·解决了气动机构的噪音和液压机构油液泄漏的问题，对环境污染更小。
与传统的滚珠丝杠伺服电动缸相比较，ExLar的反向行星辊柱丝杠伺服电动缸具有以下优点：
·承载能力更强，刚性更高，结构更紧凑
与同样尺寸的Ball Screw相比，Roller Screw技术使传动机构间的接触面积更大，使其具有更强的承载能力，更高的机械刚性。在传递相同的力时，辊柱丝杠的尺寸较传统滚珠丝杠要紧凑得多
·速度更快
传统的Ball Screw机构中，由于丝杠高速转动时存在滚珠之间产生相互碰撞等因素的制约，丝杠的转动速度一般在2000rpm左右；而Roller Srcew机构无此限制，其旋转速度可高达6000rpm，因此可获得更高的直线运动速度。
·寿命更长
由于Roller Screw具有比Ball Screw更强的负载承载能力，而且Exlar电动缸可以采用外循环润滑冷却装置，使Exlar产品成为目前市场上真正具有”FullDuty Cycle”性能的电动执行器。相同体积的产品，Roller Screw的使用寿命是Ball Screw的15倍。
二、反向行星辊柱丝杠（InvertedRoller Screw）的结构特点
辊柱丝杠（RollerScrew）是把旋转运动（扭矩输出）转换成线性运动（轴向推力输出）的机械装置。在功能上，辊柱丝杠类似于锥齿丝杠( ACME Screw) 或滚珠丝杠( Ball Screw) 。但不同的地方在于，辊柱丝杠可在恶劣的环境内长时间工作，可持续驱动大载荷，做高速、高频率周期运动。与相同体积的滚珠丝杠相比，传动部件间具有更多的接触面积，因此能够传送更大的载荷，而它的寿命更是滚珠丝杠15倍以上。
从下图可以清晰的理解辊柱丝杠和滚珠丝杠在传力接触面上的区别。 
滚珠丝杠的传力接触点受滚珠的尺寸限制，而行星分布的辊柱与中心丝杠的接触点比同尺寸的滚珠丝杠多得多。这当然意味着能传递更大的力，同时具有更高的结构刚性。或者说，在传递同样的力时，辊柱丝杠的尺寸较传统滚珠丝杠要紧凑的多。因此在工作寿命上，辊柱丝杠要高的多。同样，在丝杠运行速度上，因为众多的滚珠之间的摩擦碰撞，滚珠丝杠的转速一般限制在2000RPM以下。而呈行星分布辊柱固定再两端的套环上，无上述现象，所以转速可以高达5000RPM以上
这主要得益于独特的反向行星辊柱丝杠（InvertedRollerScre）传力结构（如下图示）：多个带螺旋齿的辊柱呈行星状排布、啮合在中心丝杠周围。这些辊柱连接外壳（螺套）和内部部件（丝杠），辊子沿着丝杠或螺套的径向作运动。Exlar的工程师则将辊柱丝杠反转，进一步提高了辊柱的功效。
通常而言，辊柱螺杆用来连接电动机和轴承。当丝杠旋转时，会带动螺套前后运动。在反置的辊柱丝杠设计中，行星分布的短棒状辊柱在螺套内动，由于螺母并不移动，内置集成式电机的磁体可以直接安装在螺套上——在不用增加额外长度的情况下，有效地将电动机电枢的运动转化为了丝杠的运动（如下图示）。
三、产品系列
线型伺服电动缸产品
1．GS系列
反向行星辊柱丝杠结构，内置集成无刷伺服电机的伺服电动缸
防护等级IP65。
高动态性能（高载荷/高速度），寿命为传统滚珠丝杠机构的15倍。
防反转机构、预紧（可达到零反向间隙）、电磁刹车、行程开关、防尘罩等更多选件可定制。
2．SR系列
反向行星辊柱丝杠结构，内置无刷伺服电机（非集成）的伺服电动缸
防护等级IP54。
是GSX系列的结构简化型，但寿命仍为传统滚珠丝杠机构的5倍。
具有很高的性价比。
3．EL系列
反向行星辊柱丝杠结构，内置集成无刷伺服电机的伺服电动缸
是GS系列的防爆型产品。
4 . I系列
反向行星辊柱丝杠结构
内置防反转机构
外置电机（非集成）
电机安装方式可选：串置或平行
5．FT系列
行星（非反向）辊柱丝杠结构，
外置电机（非集成）
电机安装方式可选：串置或平行
大推力输出，可达89000N
旋转伺服马达产品
SLM/SLG系列
SLG为行星齿轮减速器集成式伺服马达
高扭矩输出伺服马达
ER系列
防爆型高扭矩输出伺服马达
PSA系列 集成行星齿轮减速器可选
结构紧凑，内置减速器的伺服马达
一体化驱动产品
TRITEX系列
集伺服电机、伺服驱动器、控制器于一体
24V/48V直流电源输入
输出功率最大500W
用户可编程控制
TLM（直线型）、RTM（旋转型）、RTG（旋转型、内置减速器）
四、典型应用：
Elxar独到的技术可很容易的融入到您的系统设计中，特别适用于高速准确地定位控制、灵活的速度曲线控制、大负荷高速度运动、大负荷高频率周期运动等应用场合。典型应用包括：
·多自由度运动模拟平台（飞行驾驶模拟或汽车驾驶模拟）
·结构静态或动态试验、注塑机
·定容积灌注机（给料器）
·自动化加工设备工件定位
·热塑成型的压力运动机构
·自动化高速铆接和多种工件连接
·阀门过程控制
·贴标签机
·激光切割定位、水切割定位
·超声焊接定位
·医疗设备
·缆线缠绕设备
·凸轮机构替换等
     
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