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运动趋势报告:电动执行器取代其它运动选项

运动趋势报告:电动执行器取代其它运动选项

如今,电动执行器比以往任何时候都更容易定制和安装。组件供应商的增值服务以及特定应用的执行器产品线消除了OEM和最终用户的许多集成任务。这些趋势部分得益于Design World过去几年追踪 – 越来越多的预集成运动构建,最快的增长是紧凑的运动设计,旨在取代手动操作的功能。

运动趋势报告:电动执行器取代其它运动选项
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力纳克(LINAK)直线执行器为非公路设备的操作员驾驶室可伸缩梯子提供动力,使工人更容易爬上(或从驾驶室爬下).

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Jonas Proeger – Trinamic市场总监:

我们看到的一个大趋势是有人称之为第四次工业革命。接下来是两个重要的事情:

  • 人类生活中越来越多的方面正在实现自动化……从大型机器到小型日常任务。
  • 软件定义的机器使用量呈指数增长。一个完美的例子是3D打印机:这些机器可以制造任何提供适当软件的东西。但它不仅仅是3D打印机……事实上,软件定义的机器也使新的制造工厂现在不仅仅针对一种产品……而是接受重新编程甚至根据客户需求制造的每个部件 – 行业称之为大规模定制。

随着产品和机器越来越多地被软件定义(机器物理学没有任何改变),我们认为底层功能(例如电机控制和斜坡)应该在经过验证的构建模块中完成,这些构建模块可以保持可靠的工作 – 即使应用软件发生变化也是如此。Trinamic产品的独特之处在于硬件(我们的设计执行电机控制和软件任务)之间的划分,我们的客户利用这些划分来实现通信堆栈和应用程序代码。


其他人也看到了同样的趋势,

Dave Humblet – PBC Linear的高级应用工程师:

最近的一些应用说明了更多原始设备制造商在其设计中采用执行器和其他线性运动设计。在一种情况下,线性致动器在挖沟机上提供驾驶室运动以便操作员可见。更具体地说,该设计在客户住房中使用PBC Linear CCR16线性轴系和FLN16标准直线轴承。这里的优点包括可用性,良好的负载等级,坚固的设计。

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Tolomatic IMA直线伺服执行器采用空芯转子设计。与标准执行器相比,这种紧凑的封装可以减少整个执行器的长度,因为它不需要单独的电机,电机安装座和变速箱。

电动执行器的另一大趋势是它们用于替换气动装置。
Peter Zafiro – LinMot USA:

工业中的大多数执行器都是气动的,即使在非自动化的工厂中,也有大量使用。这意味着电动执行器仍有很大空间……这些运动部件越来越容易使用。这意味着我们需要提醒终端客户压缩空气的成本 – 即使是我们美国有超低价电价,你也必须考虑到噪音……以及维护……以及麻烦的经常性修理.

一位工厂经理使用我们的产品18个月,与气动应用完全相同。我们提供的电机电动执行器比气动缸更好地工作,从而提高了生产率。当我们引进一台高效压缩机,创造了一个完美无泄漏的空气输送系统来运行他的气缸机. 我们的电动执行器解决方案耗电量只有气动气缸所用电量的3%。他每年花费超过5000美元来运行气动气缸……电气更换的投资回报率不到一年。

制造生产零件的许多工厂的利润率非常低。每年提供5,000美元的额外利润 – 这是巨大的。


电动执行器技术相对于流体动力产品的另外一个好处是很少需要维护并且具有可编程性 – 可以充分利用传感器数据和负载监控……有时是实时的。

线性执行器机械装置的先进功能仍然很多,其中一些还针对传统的流体动力产品。

Aaron Dietrich – Tolomatic:

在更换液压缸技术时,滚轮螺杆的部署需求增长源于更大的力量要求,更小的包装尺寸。不仅必须达到力,而且螺杆技术必须在要求苛刻的应用中提供非常长的寿命,并且还能够承受机器振动和其他具有挑战性的环境。

戴夫贝克斯托弗 – 产品经理•Portescap:

线性执行器的持续发展趋势是减小尺寸,同时保持较高的力输出。Portescap继续开发新的线性执行器,能够增加线性力,同时保持相同的外径。

此外,外部线性执行器设计可以提供利用不同技术的附加选项 – 包括有刷直流电机和变速箱。替代技术有助于减小电机解决方案的直径。

Stefan Vorndran•Physik Instrumente(PI):

我们看到直线电机驱动的微型执行器对空间和功率受限以及精度要求高的应用更适合。直线电机比传统的微型电机更小,效率更高,直线电机执行器可以非常稳定地保持位置,无需连续电源或机械制动器。


不管电机和机械执行器的类型,预先设计的执行器组件现在都很普遍。OEM的定制有时很有用,因为可能需要比标准产品更快地移动…或者软件可能需要满足专业通信要求。

在组装组件之间进行选择或提前集成它们可以让OEM和终端用户控制他们投入到运动设计任务中的时间和精力……包括与电机和驱动器匹配以及特定应用的定制相关的任务。这种设计通常产生智能执行器,包括电缆和连接器,电位计,编码器,控制器,继电器和用于联网的嵌入式电子设备。如果元件供应商或其经销商承担一些执行器编程,OEM和最终用户可以获得更多支持。

Dietrich – Tolomatic:

将多种技术集成到一个模块化运动控制解决方案中,帮助机器设计人员创建更紧凑的机器设计。例如,Tolomatic的IMA产品系列是具有匹配组件的优化解决方案。它将机械执行器和伺服电机集成到一个执行器模块中。

通过集成的执行器解决方案,机器设计人员只有一个独立于伺服控制供应商的机械设计。这减少了元件数量,并且无需将电机安装到执行器上。此外,集成的执行器组件针对性能,成本,尺寸和重量进行了优化。

Patrick Wheeler – 产品经理•Aerotech:

控制技术正在向嵌入式解决方案发展。这意味着越来越多,传统PC不再是起点。我们也看到了比传统IEC语言(如梯形图和结构化文本)更先进的编程语言的趋势。并不是说有一些全球性的措施远离IEC ……但是增加使用高级编程是一种新兴趋势。事实上,我们越来越多地听到客户愿意接受新语言来完成工作……虽然他们确实希望语言熟悉并坚持现代语言结构。

增加的线性执行器集成如何帮助OEM?

丹施密特| 产品经理•Tolomatic:

通过简单更换运动模块,与传统执行器 – 变速箱 – 皮带系统的故障排除组件相比,集成式执行器可让OEM更好地为客户提供支持。这也有助于减少机器设计中购买的组件数量(符合购买趋势和最佳实践)。在食品和饮料行业,趋向于更紧凑的解决方案和开放式机器设计,需要能够冲洗的集成式执行器,以提高清洁的便利性,机器可靠性,并实现开放式就地清洁机器设计。


尺寸调整软件和在线购买工具不断改变线性执行器的设计方式 – 正如他们改变了消费者的购买习惯一样。

例如:博世力士乐(直线运动设计师,LinSelect和eConfigurators)的直线运动eTools可帮助用户获取信息,然后选择,购买,供应,调试,启动,操作和维护设计。对于后者,制造商的ActiveCockpit数据可视化工具允许实时跟踪工厂数据。

年轻工程师喜欢自我引导研究的方式有助于推动这种在线购买和规范。东欧和中亚等新兴市场的设计工程也受到在线工具的大力支持。当然,区域市场的临界质量仍然支持传统的销售方法 – 特别是在工程师希望与能够亲自访问的知识渊博的供应商代表合作的情况下。

Travis Gilmer – 工业直线执行器的产品线专家•Thomson Industries:

我们最近扩展了线性MOTIONEERING在线尺寸和选择工具,带有线性执行器平台。由于各种产品系列组重叠,这些产品通常难以适应新的应用。这可能导致代价高昂且耗时的误用。因此,我们通过建立20个左右的问题列表来简化此过程,这些问题可以最准确地识别特定应用的正确产品。结果是更多以应用程序为中心的外观广泛的功能选项,而不是设计工程师可能通过自己搜索找到的。

设计工程师可以从他们的PC,手机或平板电脑登录我们的自助服务大小调整工具,进行实时调整,根据他们定义的参数重新计算,并下载CAD准备好的3D模型和项目的2D投影,以帮助同化定制产品适合其整体应用和设计。此外,他们不仅可以节省项目工作和调整工作量,还可以直接在平台内订购线性执行器。

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