什么是执行器？从基础到有效的使用方法

执行器是驱动机械装置的重要因素，主要是电动执行器和气缸等。电动执行器使用电动马达进行精密的定位和速度控制，气缸将压缩空气作为动力源，实现直线往返运动、摆动、旋转运动。在制造业现场，这些执行器可正确控制各种机械的动作，有助于实现自动化及省力化。本文将详细介绍执行器的特性、种类、选择方法，并介绍CKD的产品和服务。

什么是执行器

执行器是将电能、空气、油导致的压力能量转换为机械动能的驱动元件。利用这些能量的执行器分别称作电动执行器、气动执行器、液压执行器。其中，气缸和液压执行器大多使用气缸，因此也称作气缸或液压缸。执行器是广泛用于汽车、半导体、食品、机器人、医疗等领域的元件。

执行器基础

执行器是驱动机械装置的重要因素，主要是电动执行器和气缸等。下面我们来了解一下每个基本工作原理和类型。

电动执行器

电动执行器是工业机械和自动化系统核心的机械元件，用于将电动马达的旋转力转换为直线和旋转运动，并可在位置、速度、扭矩等中进行控制。

基本工作原理

电动执行器主要由马达和传输机构构成。可控制马达的旋转角，因此即使在行程中途也可进行任意位置的定位。

电动执行器的种类

电动执行器分为带马达和无马达型。带马达是内置了步进马达和伺服电机的产品，无马达型可通过加装熟悉的马达进行控制。两种类型均可进行精密定位。此外，根据驱动方法和功能，主要分为滑块型、活塞杆型、夹爪型、带导杆型、摆动型、挡块型等。

气缸

气缸是将压缩空气作为动力源的执行器。利用工厂等常用压缩空气，进行直线或摆动运动等，与电动执行器相同，有助于各种自动化、省力化。

基本工作原理

气缸由缸筒、活塞、活塞杆等部件构成。动作原理是利用压缩空气控制与活塞结合的活塞杆的简单机构。通过向活塞的后端气口供给压缩空气，使活塞按压，通过活塞杆将力传递到外部。从气缸的前端气口供给压缩空气时，活塞杆会向缩回的方向动作，活塞杆缩回。

气缸的种类

代表性气缸分为普通型、省空间型、带导杆型、带制动（带锁定）型、无杆型等种类。

电动执行器和气缸的区别

为了选择适合各种应用的执行器，请掌握其各自的特征。

種類	气缸	电动执行器
优点	相同大小时，力强 紧凑 轻量 控制简单 高速 低成本	多点定位简单 可实现动作的细致控制 稳定动作 适用性高 维护频率少 可对应IoT
缺点	不擅长控制细节 难于多点间的搬送和定位	初始成本高 控制复杂 尺寸较大
适合场景	控制细力无需调整的压入工序 两点间的高速移动及定位 重量物搬送	多品种工件、易于变形的工件的搬送 多点定位 需要调整力的压入工序

所谓优秀的执行器

执行器以各种基准进行评估。优质执行器是什么样的呢？下面我们来看看应该关注的方面。

电动执行器时

电动执行器的情况下，以下因素是重要的判断基准。

准确性	电动执行器的最大特征是“可对动作进行细致控制”。 确保其正确工作的能力非常重要。
定位精度	如果定位正确，则构建高效、可靠的系统。 CKD产品在搬送用途中的定位精度高达±0.01mm，具有高精度。
俊敏性	优质执行器指的是加减速的对应时间短且可实现高加减速度。
力	根据工件，按正确的力夹持、搬送至关重要。
能源效率	从降低运营成本和对环境的影响来看，能效越高，效果越好。
刚性	从外部施加力时，尺寸变化会导致破损，因此刚性越高越好。
寿命	寿命越长，维护成本和工时就越少。 CKD执行器耐久性优异，预计寿命为5,000km以上。
省空间性	紧凑型设计的执行器，由于设计及安装时的自由度更高，因此具有价值。

由此，由于判断优质执行器的基准有所不同，所以根据用途选择适合机种是非常重要的。

气缸时

气缸时，以下因素是重要的判断基准。

动作速度	某些用途要求速度不同。尤其在技术上很难保持低速且稳定的运行。 CKD备有无停滞、动作流畅的微速气缸系列。
轻量化与小型化	考虑到安装空间及使用便捷性，轻量紧凑的设计很重要。
寿命	等同于电动执行器，寿命越长气缸。
对应周围环境	气缸的特点，一般在于室外使用、粉尘、干燥环境较弱，但选择符合这些条件的产品很重要。
耗气量	耗气量较少时，可减少操作成本。
刚性	与电动执行器相同，如果刚性不高，则无法保持气缸的稳定动作和精度。
精度	行程的允许误差是进行精密作业时的重要指标。

与电动执行器相同，气缸也会根据用途变化良差，因此有可根据用途选择的丰富产品阵容，以及产品本身具有环保性是很重要的。
如上所述，气缸也具有重要的判断基准，因此请根据使用环境及用途选择适合的机种。

执行器在生产线上的重要性

执行器是影响生产线效率和生产效率的重要元件。在制造业现场，执行器对各种机械的动作进行精确控制，对于自动化产品的装配、质量检查、包装作业等发挥了重要作用。执行器是装入机械或设备时长期使用的产品。此外，还考虑到执行器的尺寸与行程等各种因素，设计了周边部件。如果执行器选型失败，其影响会变大，必须认真选择。

CKD推荐的工序执行器的选型方法

正如前面介绍的那样，执行器具有各自的特征。需要细致控制时，电动执行器更适合，要求两点间动作、重物搬送、高速动作时，气缸有效。
这里描述了根据工序选择理想执行器的方法。

移载工序

在移载工序中，需要“可切实夹持，以免损伤工件，以及在搬送中途使工件掉落吗？”两个因素的重要性。需减轻移载元件时，推荐使用气动卡爪，以防止夹持多品种工件或损伤工件时。

搬送工序

搬送工序要求将产品或部件移至下一道工序时的效率。“定位精度”、“速度”和“工件重量”是重要的选型点。需快速驱动重物时，请使用气缸，在要求以稳定的速度进行精密定位时，请使用电动执行器。

夹紧工序

夹紧工序所需的执行器的选型点为“夹紧速度”和“无冲击”。气缸力强、动作快，适用于夹紧硬工件。电动执行器可调整推压力，因此可无冲击地夹紧柔软的工件。

压入工序

压入工序所需的执行器选型点为“推压力”和“按压速度”。气缸推力强，适用于需要强推力的情况。此外，电动执行器可对作用力进行控制，因此可对应多品种工件压入。

摆动工序

摆动搬送工序所需的执行器选型点为“速度”和“冲击”。气缸可高速运转，因此适合重视速度的用途。电动执行器可进行速度控制，因此适合无冲击。

CKD的产品阵容

介绍CKD丰富的产品阵容。

电动执行器

CKD的电动执行器分为带马达和无马达两种类别。各种执行器的特点如下所示。

滑块型（带马达）	主要使用滚珠丝杆和线性导轨进行滑块的直线运动。 定位精度和响应速度高，因此通常用于一般搬送工序和组装机。
滑块型（无马达）	与带马达有相同的特征。可对应安装客户习惯使用的各厂商的马达。
活塞杆型（带马达）	主要使用滚珠螺杆使活塞杆伸缩。 多用于压入工序及升降用途等。
活塞杆（无马达）	与带马达有相同的特征。可安装客户习惯使用的各厂商的马达进行控制。
滑台型（带马达）	适用于短行程的工件搬送及定位。无需缓冲吸收器，节省了空间。
旋转型（带马达）	可进行多点定位、翻转动作、分度动作等。 无需缓冲吸收器，节省了空间。
夹爪型（带马达）	一般有双爪型和三爪型。
带导杆型（带马达）	等同于气动元件的带导杆气缸的电动执行器。 采用与气动元件相同的本体，具有高刚性和耐久性。
挡块型（带马达）	用于临时停止输送带上的产品，进行压入、检查等。
水平多关节机器人（带马达）	专用于轻量物体的高速水平搬送的机器人。 用于部件的插入或螺钉紧固等自动组装作业、轻量品的码垛堆积。

气缸

CKD的气缸根据用途不同，产品种类丰富。各种执行器的特点如下所示。

普通型气缸	采用圆柱形阀体，普通设计。 制造成本低，可适用于各种场合。
省空间型气缸	行程比普通型短，适用于有限的空间内。 因价格适中，生产量很多，因此得到了广泛采用。
带导杆气缸	活塞通过导轨正确进行直线动作的气缸。 导轨的存在导致活塞稳定动作。建议在精密对位、特定动作或活塞杆承受侧面力的场合使用。
带线性导轨气缸	内置高精度线性导轨，实现平滑的动作和高定位精度。 适合精密应用。用于半导体制造工序和组装工序。
无杆型气缸	由于无活塞杆，总长度较短，因此可以节省空间。 适用于希望最大限度减少物体移动及长度的场合。
带阀气缸	阀紧凑地实现一体化。还有可选择给油、自润滑型。
带制动•带锁定气缸	在普通型上追加制动器的类型。可在指定活塞的停止位置。 用于要求在特定位置停止的场合，或作为电源故障等的安全对策。
高速型气缸	高速型(2000～3000mm/s)且能够吸收高能量的气缸。 可用于树脂等成形品的取出。
特殊气缸	根据特定需求设计的气缸。能够应对非标准条件或要求。
夹紧气缸	用于固定或保持特定位置的工件。 有防坠落机构和夹紧臂等的选择项。
摆动•旋转型气缸	进行摆动或有限范围的旋转动作。用于定位和调整动作。
带测长功能气缸	在小型气缸上配备线性基准传感器。 同时进行工件处理和判断、判别作业。
卡爪・卡盘	备有平行卡爪、支点卡爪、带测长功能卡爪等丰富的产品系列。

执行器选型时请与CKD协商

正因为是兼备气动元件及电动元件的CKD，才能提供执行器的提案。关于电动执行器，CKD拥有专业人才。关于执行器的选型，将由专业人才为您推荐理想型号。此外，我司也拥有大量持有国家资格的空压装置组装技师。从气缸的选型到系统设计，您都可以放心的交给我们。可节省设计工时的CKD选型系统也已正式上线。还对应上门展示。
从购买前的咨询到售后服务，CKD将为您提供优质的服务。FA现场专家将帮助客户解决其难题。

总结

执行器是制造业和自动化系统的核心部分，广泛应用于各种用途。 正如我们看到的那样，电动执行器和气缸各有其特征，根据用途区分使用很重要。 当您在选择执行器感到困惑时，CKD将为您提供详细及专业的咨询。
CKD将通过自动化从全方位解决客户的难题。