2021/04/01

第1部:何為電動直線推桿,如何選擇?

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內容

1. 何為電動直線推桿,如何運作?

2. 電動直線推桿的常見類型

   2.1 直齒推桿

   2.2 槍型推桿

   2.3 直線型線性推桿

   2.4 齒輪馬達

   2.5 雙馬達

   2.6 線性滑動推桿

   2.7 電動升降立柱

3. 如何針對您的應用,選擇正確的電動直線推桿?  

4. 一切可變 ; 一切適合

 

何為電動直線推桿,如何運作?

 

電動直線推桿可轉換交流電 (AC)、或直流電 (DC) 電動馬達旋轉動作為線性動作。線性動作透過馬達旋轉推桿的螺絲產生。螺桿以順時針或逆時針旋轉可讓軸心(基本上是螺桿上的螺帽)以直線上下移動,針對負荷產生推/拉效應。

 

無論在何處,機器進行推或拉、升或降、大致定位或旋轉負荷,都可以使用電動直線推桿。電動直線推桿也可安全及徹底的移動,準確的移動控制及操作者充分控制。本產品高效能及使用壽命長,維護需求低或甚至不需要維護。 

 

TiMOTION(第一傳動)專長為電動直線推桿,對醫療、工業、工作場所及家庭家具應用來說,是最佳的解決方案。

 

電機直線推桿有許多配件及選擇。TiMOTION(第一傳動)是垂直整合的公司。我們可以依據顧客的應用需求,在內部客製、設計及生產所有配件。我們生產電動推桿需要的馬達和配件,包括主軸及驅動核心。塑膠射出成型及PC板製造也在內部進行,確保高水準之產品品質及耐用性。發展自有的PC板,可讓TiMOTION(第一傳動)優化軟體及在應用時所需之各種移動。主要的範例為結合多種電動推桿與位置回饋,以產生同步的移動。

 

我們會在每個部分討論與電動直線推桿基礎有關的新主題,以及購買線性移動系統配件時考慮的因素。白皮書中的這部分將會討論電動推桿常見的類型,以及如何選擇適合您應用之正確的推桿。然後,我們會瀏覽線性推桿內部及外部配件。之後,我們會著眼於可附加在推桿上之安全相關的選擇。

 

接著,我們會解釋各種推桿負荷和速度特性考量,以及如何調整以符合應用需求。我們之後會利用各種程度的IP,評定推桿是否防水和防塵,以及潤滑進入推桿中。最後,我們會討論不同位置之回饋感應器使用於電動線性移動系統。

 

電動直線推桿的常見類型

 

TiMOTION(第一傳動)設計及製造各種電動推桿,所有產品都可依客戶應用需求客製互換。一些常見的電動或電機線性推桿類型包括:

 

直齒推桿

馬達直接與驅動軸心平行。一般來說,這些電動直線推桿類型為正齒輪或螺旋齒輪,具有更多齒輪比選擇。直齒推桿可容許較大範圍的負荷及速度。然而,具有正齒輪的平行驅動推桿操作時,較螺旋齒輪和螺紋齒輪驅動推桿大聲。

 

TiMOTION直齒推桿附正齒輪

TA2P

MA2

MA5

 

TiMOTION直齒推桿附螺旋齒輪 

TA16

TA29

VN1

 

槍型推桿

馬達設置與驅動軸垂直。一般來說,這類型的電動直線推桿為螺紋齒輪驅動。螺紋齒輪驅動馬達的齒輪比選擇較少。因此,其效能較正齒輪驅動馬達為低,但操作時噪音也較小。螺紋齒輪驅動的主要優勢為直角電動直線推桿,包括增強的自我鎖定能力。TiMOTION(第一傳動)製造之槍型推桿的一些例子,可見於我們的TA23TA31TA37TA43型號中。

 

TA23

 

直線型線性推桿

電動直線型線性推桿有較長的縮回長度,但明顯設計用於較小或小型的空間。直線型線性推桿一般由馬達、齒輪傳動配件、及驅動軸組成。操作時,通常會有較大的噪音。直線型線性推桿的例子可見於我們的JP3 及 JP4 型號。

 

JP4

 

齒輪馬達

齒輪馬達可達到節約及彈性的設計,可與各種外部軸配件搭配。小巧的設計一般為螺紋齒輪驅動,對於機械同步來說是極佳的選擇。齒輪馬達的例子可見於TiMOTION(第一傳動)之TGM1TGM2TGM3TGM4TGM5TGM7型號中。

 

TGM3 & TGM5

 

雙馬達

雙馬達線性推桿可達到雙向移動、個別或同時進行。一般來說也是螺紋齒輪驅動馬達,操作時噪音較小。這些品項單價較高,購買整個系統因為零件較少,因此較省錢。此例可見於TT1型號中。

 

TT1

 

線性滑動推桿

此推桿類型不須使用外管,即可產生線性移動。利用塑膠滑動機械作用可在推桿四處移動,附加於常見家具的骨架上(例如電動躺椅及沙發),可見於我們的TA5P推桿。

 

TA5P

 

電動升降立柱

TiMOTION(第一傳動)製造升降立柱為滿足工業、醫療及人體工學的市場。相較於電動推桿,電動立柱主要優勢為垂直升高負荷的能力,同時保持高度穩定及彎曲移動。我們工業及醫療的立柱等級設計針對應用,例如:醫療和肥胖病人專用床及可調高度工業工作站,針對工作者及病患安全有其要求。這些立柱的一些例子為TL3 TL10H TL17TL27TL18AC

 

我們辦公室的人體工學立柱提供多種顏色、形狀、定向可與2或3期美國辦公家具製造商協會 (BIFMA) 相容,取決於使用者的喜好。(美國辦公家具製造商協會或BIFMA是一個非盈利性的貿易組織,促進及維持家具產品之自發安全性及性能標準)。TiMOTION(第一傳動)辦公室人體工學立柱的例子,可見於TL4TL5TL7TL9TL13 TL14TL15

 

TL3 & TL9

 

如何針對您的應用選擇適合的電動推桿?

 

對於成功的自動專案計畫來說,選擇正確的電動推桿是必要的部分。多種推桿型式-直齒、槍型或直線型線性馬達應用廣泛。每個專案計畫的需求都是獨一無二。為協助您選擇正確的推桿,請考慮應用及其技術限制:速度、負荷、工作週期、可用空間、環境及更多其他。

 

1.確定必要的負荷

選擇推桿時支撐的負荷為決定因素,並且會確定其各種配件(馬達、螺帽、螺桿、齒輪、滾珠軸承等)。

關鍵是確定推桿操作的方向(拉、推、垂直或水平移動)、以及長度為何,也取決於推桿內外管的直徑。所有因素都會影響推桿升降負荷的能力,對其力量也有影響。

 

2.確定必要的速度

要求的速度為推桿選擇的基本參數,

並非所有機械作用或材料都適用於高速。具高負荷的高速可能會導致推桿過早磨損,進而影響其使用壽命。因此,每個器材都有其不可超過的速度和負荷,可保護材料不受損傷。除此之外,速度還取決於螺距和馬達的特性。

 

3.確定工作週期

工作週期確定器材開啟時間和關閉時間的比率,應用相當多變。工作週期對於決定推桿、其材料以及其機械作用來說是必要。可協助讓設備有較佳的使用壽命,並減少機械配件磨損或可能發生的過熱情況。 

電動推桿配有平行馬達,例如:具有其正齒輪,可承受較長的工作週期以及較大的週期數。

 

4.確定可用的空間

系統的可用空間也可作為選擇推桿的根據。

除了負荷、衝程及速度之外,也必須考慮推桿可能在有限的空間內操作,以及是否有空間限制整合至應用處。

 

舉例來說,直線電動推桿因馬達與軸心排成直線而更為小巧,更適合緊密的安裝空間。推桿的架設尺寸取決於架設配置(直線、L型或平行馬達)。

 

5.確定環境

對於選擇正確的電動推桿來說,設備操作的環境是關鍵參數。

 

必須考慮的問題:設備操作是在室內或室外?是否會暴露於灰塵、固體汙染物或濕氣?是否必須承受密集使用清潔劑或高壓清潔?依據環境要求,使用材料的異物防護 (IP) 等級有所不同。是否需要無聲運轉?舉例來說,L型電動推桿的塑膠螺紋齒輪可協助安靜的移動,對於醫療或家用設備來說是理想的選擇。

 

一切可變;一切適合

 

電動推桿的選擇取決於許多參數。選擇符合應用要求的電動直線推桿是很重要。每個應用包括一系列的要求,必須符合以選擇正確的電動推桿。預算也是專案計畫的一個因素。一些不可避免的技術限制,可能需要更多的預算。 重要的是評估參數創造最適合的器材。

 

我們希望可協助您對於電動直線推桿及其加入線性移動系統,有更佳的瞭解和基礎。接著,我們會瀏覽電動線性推桿內部及外部關鍵的配件。若您有任何疑問及/或想要詢問您的下一個應用,請與我們的全球團隊聯絡。 我們專門在與顧客配合,針對其推桿的需求提供優質的解決方案。TiMOTION(第一傳動)很樂意協助您。

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