电动缸的工作原理是用电作为直接动力源，用各种电机（如交流伺服电机、步进伺服电机、直流伺服电机）驱动不同形式的螺杆（或螺母）旋转。并通过构件之间的螺旋运动变成螺母（或丝杆）的直线运动，然后由螺母（或丝杆）带动气缸或负载做往复直线运动。传统的电动缸一般采用电动机驱动螺杆旋转，通过构件间的螺旋运动将其转化为螺母的直线运动。近年来，出现的“螺母反向过渡”电动缸（如整体式行星滚子螺杆电动缸）采用的是相反的驱动方式，即通过螺帽之间的螺旋运动带动螺帽旋转，并将其转化为线棒的直线运动。组件。
1。运动转换机构
电动缸主要采用螺杆传动机构将旋转运动转化为直线运动。丝杠传动主要包括螺母丝杠传动、滚珠丝杠传动和行星滚子丝杠传动。普通螺杆机构由于摩擦阻力大、传动效率低等缺点逐渐被淘汰。目前，滚珠丝杠传动和行星滚子丝杠传动普遍采用。
滚珠丝杠副是电动缸中最常用的传动部件之一。其主要功能是将旋转运动转化为直线运动，或将转矩转化为轴向重复力，具有精度高、可逆性好、效率高等特点。特征。由于滚珠丝杠的螺杆轴和螺杆螺母之间有许多滚珠滚动，因此使用滚珠丝杠的电动缸可以获得更高的运动效率。
2。减速机构
电动缸减速机构可选用同步带、行星齿轮减速器和谐波齿轮减速器。
同步带传动由内周长面等间距齿圈和相应重合轮组成。它结合了带传动、链传动和齿轮传动的优点。同步带传动主要用于再入电动缸。同步带传动具有传动精度高、传动比恒定、传动平稳等优点。有些电动缸在减速装置的选择上采用行星齿轮减速机构。行星齿轮传动是一种齿轮传动，其中一个或多个行星轮的轴围绕中心轮的固定轴旋转。行星齿轮传动具有体积小、质量轻、承载能力高等优点。谐波齿轮减速器也是常用的电动缸减速装置之一。所谓谐波传动是通过中间柔性构件的弹性变形来实现和东里传动的一种装置。谐波齿轮传动具有结构简单、体积小、承载能力大、传动比大、运动精度高、齿面磨损小而均匀等优点。
3。控制系统
伺服电动缸的核心部件是伺服电机。电动缸系统采用伺服电机的闭环控制特性。伺服电机驱动本身也有各种控制模式，如位移、速度和扭矩。然而，为了控制策略的自由度和多样性，以实现位移、速度和加速度曲线质量的优化，采用PC机、运动控制器或PLC、执行器和辅助装置，建立了开放式控制系统。采用闭环控制进一步提高了控制品质。该技术与计算机控制技术相结合，可实现伺服油缸推杆位移、速度、推力、加速度的高精度动态闭环控制，为伺服油缸控制提供了技术依据。运用现代运动控制技术、数控技术和网络技术，实现程序化、网络化、智能化控制。
电动缸主要由伺服电机、电动缸体、传动装置和位置反馈装置组成。其主要功能是利用PC机或HMI输入控制命令信号到运动控制卡或运动控制器，然后通过设置运动指令、插值算法、路径规划等向伺服驱动器发送指令。伺服驱动器根据指令驱动伺服电机。通过减速器、变速齿轮传动或同步带机构带动滚珠丝杠副旋转；线杆螺母的径向极限由线杆的旋转力带动，与推杆作往复直线运动。在线棒端部安装多圈绝对值编码器作为位置反馈装置，也可使用伺服电机。编码器作为位置反馈和推杆位置的实时反馈。实时读取气缸上的编码器反馈值，得到气缸的实际位置，上传到PC机或HMI进行显示监控。具有手动功能、应急设备、锁定功能、限位、报警功能。
伺服控制主要解决位置控制问题，要求系统具有精确跟踪位置指令的能力。对于伺服系统，位置指令是一个随机变量。该系统必须具有良好的跟踪性能，才能准确跟踪给定位置的变化，确保电动缸推杆准确跟踪给定指令。
因此，利用伺服电机的反馈信号，在驱动器外部和运动控制器之间建立数字闭环。控制器采用pid算法和超前补偿方法，实现了pid参数的快速调整，进一步提高了伺服跟踪精度。在复杂指令下，伺服电缸推杆的相位延迟和振幅误差明显改善，对提前设定伺服运行轨迹具有参考价值。
