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。