今天，电动执行器比以往任何时候都更容易指定和安装。来自组件供应商的增值服务以及特定应用执行器产品线(特别是移动设备和消开云体育电脑版费者使用的电池供电设计)为oem和最终用户省去了许多集成任务。这些趋势在一定程度上是由《设计世界》在过去几年所追踪的运动所支持的——那就是越来越多的预集成运动构建。增长最快的是旨在取代手动操作功能的紧凑运动设计。

Jonas Proeger•Trinamic运动控制:我们看到的主要趋势是一些人所说的第四次工业革命。从中可以得出两点重要的结论:

人类生活越来越多的方面正在被自动化，包括由大型机器提供服务的功能，以及小型的日常任务。

•软件定义机器的使用呈指数级增长。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成为可能，这些工厂现在不仅仅是为一种产品而建造的，而是接受重新编程，甚至根据客户的需求对每一个零件进行修改，这就是行业所说的大规模定制。

随着产品和机器越来越多地由软件定义(而不改变机器物理结构)，我们认为较低级别的功能(如电机控制和斜坡)应该在经过验证的构建模块中完成，即使应用软件发生变化，也能保持可靠的工作。Trinamic产品的独特之处在于硬件之间的分区(我们的设计执行电机控制和软件任务)，我们的客户利用这些硬件进行通信堆栈和应用程序代码。

在过去，大多数执行器都是由原始设备制造商制造的，他们会购买电机、旋转到线性的设备和联轴器，然后在内部进行组装。今天，交钥匙电动执行器的规格是只涉及几个或数千个轴的项目的标准。

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我们将在下面介绍电动执行器可编程性的增加(以及组件供应商及其分销商如何支持其中一些工作)。开云体育电脑版但除了与I4.0相关的趋势外，Trinamic Motion Control公司的Proeger指出，人类生活的更多方面正在自动化。读了LINAK应用程序功能伴随这一块例如，增加非公路机械的人体工程学。

其他人也看到了同样的趋势——尤其是电动执行器。

PBC Linear公司高级应用工程师Dave Humblet:最近的一些应用表明，越来开云体育store越多的原始设备制造商在设计驱动器和其他线性运动设计时，将可访问性和可服务性特征结合在一起。在一个例子中，线性执行器在挖沟机上为操作员提供驾驶室运动。更具体地说，本设计在客户壳体中使用PBC线性CCR16线性轴系和FLN16标准线性轴承。这里的优势包括可用性;良好的负载额定值;还有健壮的设计。

电动执行器的另一个大趋势是取代气动。

Peter Zafiro•LinMot美国:工业上大多数执行机构是气动的。任何持相反观点的人都没有在典型的自动化生产工厂花足够的时间。即使在非自动化的工厂，也有大量的空气被使用。这意味着电动执行器仍有很大的空间，这些运动组件越来越容易使用。这意味着我们需要加强并教育终端用户压缩空气有多贵-即使我们在美国有超便宜的电费，另外，你必须考虑噪音....还有保养，还有频繁维修的麻烦。

一个工厂经理使用我们的产品18个月，完全复制气动应用。我们提供的直线电机电动执行器比气动气缸工作得更好，从而提高了生产率。直到我们引入了高效压缩机，创建了一个完美的无泄漏空气输送系统来运行他的气缸机器，测量了所使用的千瓦时，并将其与直线电机电动执行器机器进行了比较，他才接受了我们的电动执行器解决方案。LinMot解决方案的用电量只有气缸用电量的3%。他每年要花5000多美元来运行电动气缸，而更换电动气缸的投资回报率不到一年。

许多生产零件的工厂每个零件的利润率不到一美分。每年提供5000美元的额外利润，这是巨大的。

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与流体动力技术相比，电动执行器技术的其他优点是其更低的维护性和可编程性，可以充分利用传感器数据和负载监控，有时是实时的。即便如此，许多工程师错误地认为气动和直线电机在适用性上几乎没有重叠。

Zafiro•LinMot:在某些情况下，直线电机是气动的直接替代品。前期的成本损失很快就会被较低的总拥有成本所抵消。当然，并不是所有的气动应用都需要大量的千瓦时，但许多线性运开云体育store动应用肯定会这样做。这是因为带着附加载荷从A移动到B会在气缸中产生大量的空气位移。

即便如此，大多数终端用户仍然不会转换。直线电机是高端的驱动技术，而气缸是简单的。尽管对一些工程师来说，用最复杂的技术取代最基本的技术似乎有些矫枉过正，但实际上并非如此。直接驱动系统没有与滚珠丝杠、齿轮、皮带、联轴器和其他中间传动系统相关的热损失。我们的直线电机也是密封的，防止污染，甚至是IP69K激光焊接保护。

现实情况是，直线电机并不适用于所有应用……尽管对许多应用有意义。移动距离大于100毫米，频率大于每2秒，并附加任何类型的负载-你可以打赌你正在使用大量的空气。那么，为什么不采用最高效的点对点定位、挑选和放置系统呢?

直线电机也擅长于螺纹和旋盖应用，重复上下旋转运动-其中旋转电机连接到直线电机。开云体育store

线性执行器的机械装置还有很多其他的进步。其中一些还瞄准了传统的流体动力产品。

艾伦•迪特里希•托洛马克:在取代液压缸技术时，滚轮丝杠的部署强劲增长源于对更大受力能力和更小包装尺寸的需求。不仅要达到力，而且螺杆技术必须在苛刻的应用中提供非常长的使用寿命，还能够承受机器振动和其他具有挑战性的环境。开云体育store

产品经理•Portescap:线性执行器的持续趋势是尺寸减小，同时保持高力输出。Portescap继续开发新的线性驱动器，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利用不同的技术提供额外的选择，包括刷直流电机和变速箱。替代技术有助于减少电机解决方案的直径，同时提供灵活的丝杠节距。

Stefan Vorndran•物理仪器(PI):我们看到在空间和功率有限，对精度要求高的应用中，压动电机驱动的微型执行器更有兴趣。开云体育store压电电机比传统的微型电机更小，更高效，压电电机执行器可以非常稳定地保持位置，而不需要持续的动力或机械制动。较小的驱动器尺寸也允许建造非常小的定位级。

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无论是电机还是机械驱动类型，预先设计的执行器组件在这些天很普遍。oem的定制有时是有用的，因为轴可能需要比标准产品更快地移动，或者软件可能需要适应特殊的通信要求。

oem和最终用户可以在组装组件和提前集成组件之间进行选择，从而控制他们在运动设计任务上投入的时间和精力，包括与特定应用的电机和驱动器匹配和定制相关的任务。开云体育store这种设计通常产生智能执行器，包括电缆和连接器、电位器、编码器、控制器、继电器和用于网络的嵌入式电子设备。如果部件供应商或其分销商承担部分开云体育电脑版执行器编程，则原始设备制造商和最终用户可以获得更多支持。

迪特里希•托洛马克:将多种技术集成到单一的模块化运动控制解决方案中，可以帮助机器设计师创建更紧凑的机器设计。例如，Tolomatic的IMA产品线是一个具有匹配组件的优化解决方案。它将机械执行机构和伺服电机集成为一个执行机构模块。

通过集成执行器解决方案，机器设计师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，并消除了将电机安装到执行器上的需要。此外，集成执行器组件在性能、成本、尺寸和重量方面进行了优化。

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PC必须越来越多地证明自己在应用程序中的地位，而PC不再是起点。我们还看到了一种趋势，即使用更高级的编程语言，而不是传统的IEC语言，如阶梯语言和结构化文本语言。并不是说全球都在远离IEC，而是越来越多地使用高级编程是一个新兴的趋势。事实上，我们越来越多地听到客户愿意使用新的语言来完成工作，尽管他们确实希望语言是熟悉的，并遵循现代语言结构。

线性执行器的集成度提高对原始设备制造商有何帮助?

Dan Schmit |产品经理•Tolomatic:集成执行器可以让oem厂商更好地支持客户，轻松更换运动模块，而不是传统执行器-齿轮箱-皮带系统的故障排除组件。这也有助于减少机器设计中购买的部件数量(符合采购趋势和最佳实践)。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的趋势，需要能够冲洗的集成执行器，以提高清洁的便利性，机器的可靠性，并实现开放式就地清洁的机器设计。

总的行业趋势是，OEM活动提高周期时间和工艺可靠性，要求执行器的长寿命和高性能。这是通过各种丝杆技术(滚珠丝杆和滚子丝杆考虑因素)的设计选择以及专门为力重复性和动态响应设计的定子绕组来实现的，包括倾斜绕组和那些具有低电气时间常数的绕组。简单的集成和多种安装选项也让oem走向全球，使用相同的机械设计(形式、配合和功能)，为国际客户提供不同的控制系统。

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尺寸软件和在线购买工具继续改变线性执行器的设计方式，就像它们改变了消费者的购买习惯一样。

举个例子:博世力士乐的线性运动eTools (Linear Motion Designer、LinSelect和econfigators)帮助用户获取信息，然后选择、购买、供应、调试、启动、操作和服务设计。对于后者，制造商的ActiveCockpit数据可视化工具可以实时跟踪工厂数据。

年轻工程师更喜欢自我引导的研究(而不是高接触的销售模式)，这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得到了在线工具的大力支持。当然，区域市场的关键部分仍然支持传统的销售方法——特别是在工程师希望与知识渊博的供应商代表合作的地方，后者可以亲自访问。

Travis Gilmer |工业线性执行器生产线专家•Thomson Industries:我们最近扩展了Linear MOTIONEERING在线尺寸和选择工具，为线性执行器提供了一个平台。由于各种产品家族的重叠，这些产品通常难以适应新的应用程序。开云体育store这可能导致昂贵且耗时的误用。开云体育store因此，我们开始简化这个过程，通过建立一个包含大约20个问题的列表，最准确地为特定应用确定正确的产品。结果是，与设计工程师自己搜索的结果相比，更侧重于应用程序的广泛功能选项。

设计工程师可以从他们的个人电脑、手机或平板电脑登录我们的自助尺寸工具，进行实时调整，根据他们定义的参数重新计算，并下载cad就绪的3D模型和项目的2D投影，以帮助将定制化的产品融入他们的整体应用和设计。开云体育store此外，他们不仅可以节省项目工作和调整工作，还可以直接在平台内订购线性执行器。