1、電缸根底知識及應用案例2、電缸控制方法3、SMC電缸系列簡介4、電缸選型軟件主要內容1電動執行器「輸入能量」轉變成「運動能」。

氣缸「輸入能量」＝「壓縮空氣

」

電缸「輸入能量」＝「電氣」2■氣缸與電缸的優缺點①本錢?執行器?控制器?〔ＤＣ〕電源優點：構成系統的FRL、電磁閥等元件相對廉價，多個執行器可以使用一個控制閥缺點：構成系統的元件較多優點：構成系統元件較少，接線簡單

缺點：1個控制器控制一臺電缸購置本錢較高?氣缸?自動切換?調速閥?電磁閥?壓力開關?減壓閥?過濾器?干燥機?壓縮機共用／10臺氣缸電缸confidential■氣缸與電缸的優缺點②運行本錢／ＣＯ2的排量01234560.11100.000.050.100.150.20電動/垂直搬送氣動効率：７０％Φ16－５０ｓｔ時電動/推壓電動/水平搬送●動作頻率高：動作頻率：３～５回／分以上時，電缸的運行成本較低?！翊蟾讖剑害担常哺讖揭陨系臅r，電缸的運行成本較低●長行程：１００ｓｔ以上的時，電缸的運行成本較低。電動氣動電缸氣動電缸氣動低成本高成本1日8小時)用電量：日圓1日(8小時)產生的CO2

換算成kg動作頻率：回／分運行本錢的上下根據具體的應用場合運行本錢／指示confidential■氣缸與電缸的優缺點③機械操作性?磁性開關?電磁閥?壓力開關?減壓閥優點：易于操作，易于處理ＰＣ缺點：中間停止困難

需要定期性地進行維護保養數字輸入優點：由2進制數組合控制電缸動作

?多點位置控制(64點)?加減速度控制〔可防止沖擊〕

?推力控制缺點：需要一定的操作知識

設定控制器時需要PC或示教盒

運行數據復雜電缸單獨操作氣缸confidential■氣缸與電缸的優缺點④安裝空間Φ32-100st時氣缸(CQ2B32-100)電缸(LEY32-100)電缸的優點

可以通過設置改變電缸的位置、速度、推力。電缸的缺點

將電機的旋轉運動轉換成直線運動，空間較氣動的要大133?45?60230118confidential３－2．②運行本錢／Φ16–５０ｓｔ01234560.1110作動頻度：回/分1日〔8小時〕的用電量：日圓0.000.050.100.150.201日(8小時)產生的CO2換算成kg

氣缸：φ１６x５０ｓｔ配管長度：φ６ｘ２ｍ供給圧力：０．４ＭＰａ28角步進電機〔29Ｗ／14Ｗ〕電缸：ＬＥＹ１６ｘ５０ｓｔ水平搬送：搬送時間〔１秒〕垂直搬送：７０％保持押當：７０％推力?動作比例５０％氣動電動?電力單價：１ｋＷｈ＝￥１６．００?壓縮機流量：１２０l/ｍｉｎ〔０．７５５kＷ〕?CO2換算值：１ｋＷｈ＝０．５５kg?効率〔輔件?輸送?漏氣的效率〕條件電動／垂直搬送電動／水平搬送電動／押當氣動効率50%氣動効率70%氣動効率90%7３－3．②運行本錢／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）當りの電力量：円0.00.20.40.60.81日（８時間）當りのCO2換算値：kg氣缸：φ３２x１００ｓｔ配管長度：φ８ｘ２ｍ供給壓力：０．４ＭＰａ

56角步進馬達（５６Ｗ／１８Ｗ）電缸：ＬＥＹ３２ｘ１００ｓｔ水平搬送：搬送時間（垂直搬送：７０％保持押當：７０％推力?動作比率５０％氣動氣動?電力單價：１ｋＷｈ＝￥１６．００?空壓機流量：１２０l/min（０．７５５kＷ）?CO2的換算値：１ｋＷｈ＝０．５５kg?効率（輔件?輸送?漏氣的効率）條件氣動効率70%氣動効率90%氣動効率50%電動／水平搬送電動／垂直搬送電動／押當8電缸的結構電機的旋轉運動通過螺桿轉變成直線運動，從而搬送負載運動?！觥肝恢每刂啤箍梢詫崿F多點定位，速度、位置、推力都能變更?！觥讣訙p速」通過控制加減速度可控制運動的平穩性。螺母絲桿電機滾珠絲桿同步帶電機同步帶9④電動滑臺①電動夾爪②出桿式電缸③無桿電缸LE系列電缸產品⑤電動擺臺10使用用途例／搬送、把持11使用用途例／擠壓、推出12使用用途例／檢查13使用用途例／應用〔Ｘ－Ｙ〕14電動產品用語confidential馬達名稱特征用途①ＤＣ馬達?驅動回路簡單?馬達通過電刷使馬達一直運動

?壽命短正反轉②步進馬達?可控制馬達的旋轉角度大小?連續工作發熱量較大位置控制（簡易的）③步進伺服馬達

?搭載步進電機編碼器?旋轉編碼器反饋旋轉角度位置控制、擠壓（低速領域?高扭矩）④伺服馬達?驅動回路復雜（輸入到馬達內部的電路沒有極性）?有旋轉角度反饋、可進行位置控制高速、高頻率■馬達16也稱為「有刷DC馬達」。DC馬達的結構：永久磁鐵鑲嵌在馬達的外側，轉子線圈在馬達的內部。通電的線圈產生回轉力矩。為了能使電機一直旋轉一定要安裝一個電刷。ＮＳ「左手法那么」マブチモータ製ＲＳシリーズ①ＤＣ馬達17②步進馬達／動作原理ＣBAＤAＣＤB〔步進馬達結構〕〔線圈鐵芯〕ABＣＤN極Ｓ極定子轉子１〕當A相通電是，產生N極，在磁場力作用下，吸引轉子。２〕接著當B相通電是，產生N極，在磁場力作用下，吸引轉子。勵磁Ａ相→Ｂ相→Ｃ相→Ｄ相→Ａ相、轉子按順時針旋轉。逆轉、Ａ相→Ｄ相→Ｃ相→Ｂ相→Ａ相、轉子逆時針旋轉。ABＣＤN極Ｓ極定子轉子１〕動作２〕動作18也被稱為步進馬達。搭載了編碼器的電機，可視為伺服電機。轉子外側和定子的內側為齒狀形狀，轉子為永久磁鐵，定子為內部配置了繞線圈。齒形狀有50齒，因此低速轉動時可傳動高力矩〔50份〕，但在高速旋轉時傳動效率差力矩損失大?！竷炔繕嬙臁播愆`タ部〕」③步進伺服馬達

19１．通電：Ｕ相?Ｖ相Ｕ相?Ｖ相通電時、Ｖ相磁化成Ｎ極，Ｕ相磁化成S極。在磁場力的作用下轉子旋轉。２．通電：Ｕ相?Ｗ相Ｕ相?Ｗ相通電時、Ｗ相磁化成N極，U相磁化成S極。在磁場力的作用下轉子旋轉。④伺服馬達／動作原理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20分為直流伺服馬達和交流伺服馬達。就是在轉子上安裝永磁鐵，在定子上配置線圈，在旋轉軸軸端安裝有旋轉編碼器以檢測馬達旋轉位置的結構。3相控制，高轉速時傳動效率好，力矩損失小，低轉速時轉為低力矩傳動。④伺服馬達21扭力〔N?m〕轉速〔ｒｐｍ〕步進馬達低轉速扭力／大伺服馬達

低轉速～高轉速扭力／一定?高轉速扭力／大馬達種類/轉速與力矩的關系交流伺服馬達22●開環式旋轉〔開環〕／代表步進電機控制器馬達控制器馬達編碼器●封閉式旋轉〔閉環〕／代表伺服電機①控制器發出旋轉信息「單方」②不能更正位置「失步」①從編碼器反響當前的位置②進行“目標位置〞與“當前位置〞進行比較，不一樣時自動進行修正。控制器的控制方法confidential伺服馬達?搭載編碼器編碼器連接到電機軸上，反響當前的旋轉位置種類：2種類增量式編碼器〔相對值〕絕對式編碼器〔絕對值〕■編碼器confidential絕對式編碼器有與位置相對應的代瑪輸出，通常為二進制碼或BCD碼。從代碼數大小的變化可以判別正反方向和位移所處的位置

。通過內部兩個光敏接受管轉化其角度碼盤的時序和相位關系，得到其角度碼盤角度位移量增加〔正方向〕或減少〔負方向〕。編碼器種類Ａ相Ｂ相受光單元Z相信號A相B相發光單元受光單元發光單元光柵絕對式相對式confidential旋轉圓盤設計有許多光學裂縫，通過固定裂縫接觸發光二極管的光，再通過光學二極管檢測出該光，把裂縫的位置變換成電信號的裝置旋轉編碼器增量式發光二極管受光單元Z相信號Z相光柵固定光柵旋轉盤confidential如在馬達軸上安裝絕對編碼器，可檢測馬達軸固有的位置。另外，因無需計算脈沖列，故在通電時可不進行原點復歸。旋轉編碼器絕對式受光單元光柵發光二極管confidential簡易絕對編碼器種類增量式編碼器簡易絕對式編碼器絕對式編碼器編碼器增量式編碼器通過輸出脈沖數控制位置絕對式編碼器通過編碼器來檢測位置切斷氣源時基準（原點）消失控制器搭載電池↓可監控到位置、旋轉數控制器搭載電池↓監視旋轉數恢復電源時確定原點后，再運轉動作位置已確認?即時運作confidential■螺桿的種類滾珠絲桿〔使用機種：ＬＥＹ，ＬＥＦ〕經滾動成型方式所制做，由于可大量生產，價錢比較廉價，但精確度不高而且操作時噪音比較大。研磨滾珠絲桿螺桿生制時經打磨，雖然不能大量生產和價錢昂貴，但精確度高而且操作時較寧靜?；瑒咏z杠〔使用機種：ＬＥＳ，ＬＥＨ〕螺桿和絲母之間的面接觸與滾珠絲桿比較，重復位置精度較差，但節省空間?！矝]有滾珠循環機構／例：LEH〕29■螺距馬達帶動螺桿旋轉一圈，所移動的距離「螺距」、「速度」與「推力」的關系速度推力螺距：小慢大螺距：大快小螺距最大速度（ｍｍ／ｓ）推力（Ｎ）５ｍｍ２５０３６０１０ｍｍ５００１８０速度：Ｖ＝ｌｖＶ＝速度〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、ｌ＝螺距、ｖ＝轉速〔ｒｐｓ〕Ｖ＝３０００(ｒｐｍ)／６０(ｓ)*5(ｍｍ)＝2５０(ｍｍ／ｓ)推力：Ｆ＝２πηｔ／〔ｌ/１０００〕Ｆ＝推力〔Ｎ〕、η＝效率因素〔滾珠絲桿為０．９〕ｔ＝電機轉矩〔１００Ｗ的馬達＝０．３１８Ｎ?ｍ〕、ｌ＝螺距(ｍｍ)例：電機額定轉速3000rpm的場合30■直線導軌主流的<高剛性導軌>的結構：是由帶有循環滾珠的滑塊和導向導軌組成。31■控制器每一個電缸都要配備專用的控制器●步進電機控制器〔伺服/24VDC〕：LECP●AC伺服控制器：LECS*●ＤＣ馬達控制器：LC3〔參考〕●步進電機控制器：LC6〔參考〕32■控制器/控制工程控制工程「位置控制」通過旋轉角度的控制可以在中間位置進行多點、高精度的位置定位「推力控制」旋轉扭力的控制以一定的推力擠壓〔與氣缸一樣〕「速度控制」旋轉速度的控制可修改馬達的旋轉速度33■電缸控制方式控制方法「I/O控制」通過PLC的輸入輸出I/O點，控制電缸。需占用較多的PLC輸入輸出I/O點?！该}沖控制」通過PLC的脈沖口，發送脈沖。PLC需要有發送脈沖的功能。單臺設備如果使用的電缸數量較多，PLC的本錢較高?！竿ㄓ嵖刂啤雇ㄟ^PLC的通訊端口，與電缸驅動器直接通訊，發送指令。需要編程，有一定的難度。34例〕「stepno.1的動作」↓「stepno.1的動作完了」↓「stepno.3的動作」↓「stepno.3的動作完了」PLC步信號的寫入NO1:位置50mm速度50mm/SNO2:位置30mm速度150mm/SNO3:位置100mm?????輸入信號(ON,OFF)輸出信號(ON,OFF)數據的寫入■控制器的控制方法一：I/O指定動作confidentialＰＬＣ輸入脈沖(速度、位置信息〕，可隨時輸入不同的脈沖數來改變速度、位置等上位機必需配備脈沖發生器PLC15,000脈沖。■控制器的控制方法二：

輸入脈沖數輸入信號脈沖ON,OFF輸出信號(ON,OFF)confidential脈沖信號位置信號使用脈沖數表示，脈沖的速度〔頻率〕決定旋轉的速度。123??4984995005ms?200Hz例螺距5mm旋轉1圈1000脈沖輸入500脈沖移動距離5mm÷1000×500＝2.5mm速度5mm÷1000×200Hz＝1mm/s2.5s嚴格地說通過改變脈沖頻率可以改變加減速度。37型號馬達控制方式操作方法LECP步進馬達（伺服）位置控制推力控制速度控制I/O指定動作LECA伺服馬達位置控制推力控制速度控制I/O指定動作LC3ＤＣ馬達推力控制I/O指定動作（移動方向指示）LC6步進馬達位置控制速度控制脈沖輸入■控制器的控制方法?操作方法38■選型/點間移動時間計算方法①以下面例子進行確認。

設定速度＝１０００〔ｍｍ/ｓ〕※１加〔減〕速度＝２０００〔ｍｍ/ｓ２〕〔0.2G〕※２移動距離＝０→８００〔ｍｍ〕穩定時間＝０．３０〔ｓ〕※３

※１：由于設定行程、搬運質量，可能電缸不能到達最高速度。※２：加〔減〕速度的設定值在電缸綜合目錄手冊最大設定值以下?！常悍€定時間為工件到達目標位置穩定下來所需時間，手冊中有其參考值。39加〔減〕速模式確實認設定速度與能到達的最高速度的比較到達的最高速度＝移動距離〔ｍｍ〕×加(減〕速度〔ｍｍ/ｓ２〕＝800×２000＝１２６５〔ｍｍ/ｓ〕設定速度≦到達的最高速度、〔Ａ〕方式。設定速度＞到達的最高速度、〔Ｂ〕方式時間〔ｓ〕速度〔mm/ｓ〕〔Ａ〕方式〔有勻速的場合〕臺型驅動時間（ｓ）速度（mm/ｓ）（Ｂ）方式（沒有勻速的場合三角驅動■選型/點間移動時間計算方法②40〔Ａ〕點間移動時間的計算設定速度1000加速時間＝＝＝0.50〔ｓ〕〔減速時間一樣〕加速度2000１加速距離＝×加速度×〔加速時間〕２２１＝×2000×〔0.50〕２＝250〔ｍｍ〕〔減速時間一樣〕２等速移動距離＝移動距離－加速距離－減速距離＝800－250－250＝300〔ｍｍ〕等速移動距離300等速時間＝＝＝0.30〔ｓ〕設定速度1000總時間＝加速時間＋等速時間+減速時間＋穩定時間＝0.50＋0.30＋0.50＋0.30＝1.60〔ｓ〕■選型/點間移動時間計算方法②41電動產品用于＜補充＞confidential●控制器〔馬達控制器〕控制馬達電流的機器，是使馬達運作的必要設備。接受脈沖輸入使馬達運轉、也稱為放大器?！鲭姎庥谜Z/控制器篇●PLC〔ProgrammableLogicalController)將來自輸入設備的信號，