派克PARKER氣缸
引導(dǎo)活塞在缸內(nèi)進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓筒形金屬機(jī)件,?？諝庠诎l(fā)動(dòng)機(jī)派克PARKER氣缸中通過(guò)膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,；氣體在壓縮機(jī)派克PARKER氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機(jī),、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等的殼體通常也稱(chēng)“派克PARKER氣缸”,。派克PARKER氣缸的應(yīng)用領(lǐng)域：印刷（張力控制）、半導(dǎo)體（點(diǎn)焊機(jī),、芯片研磨）,、自動(dòng)化控制、機(jī)器人等等,。美國(guó)派克PARKER氣缸*價(jià)出售
優(yōu)勢(shì)
（1）對(duì)使用者的要求較低,。派克PARKER氣缸的原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝維護(hù)，對(duì)于使用者的要求不高,。電缸則不同,，工程人員必需具備一定的電氣知識(shí)，否則極有可能因?yàn)檎`操作而使之損壞,。
（2）輸出力大,。派克PARKER氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比；而電缸的輸出力與三個(gè)因素有關(guān),，缸徑,、電機(jī)的功率和絲桿的螺距，缸徑及功率越大,、螺距越小則輸出力越大,。一個(gè)缸徑為50mm的派克PARKER氣缸，理論上的輸出力可達(dá)2000N,，對(duì)于同樣缸徑的電缸,，雖然不同公司的產(chǎn)品各有差異，但是基本上都不超過(guò)1000N,。顯而易見(jiàn),，在輸出力方面派克PARKER氣缸更具優(yōu)勢(shì)。
（3）適應(yīng)性強(qiáng),。派克PARKER氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵,、防水能力，可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境,。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故,，對(duì)環(huán)境的要求較高，適應(yīng)性較差,。
而派克PARKER氣缸的優(yōu)勢(shì)則在于以下4個(gè)方面：
（1）負(fù)載大,，可以適應(yīng)高力矩輸出的應(yīng)用（不過(guò)，現(xiàn)在的電動(dòng)執(zhí)行器已經(jīng)逐漸達(dá)到目前的氣動(dòng)負(fù)載水平了）,。
（2）動(dòng)作迅速,、反應(yīng)快。
（3）工作環(huán)境適應(yīng)性好,，特別在易燃,、易爆、多塵埃,、強(qiáng)磁,、輻射和振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中，比液壓,、電子,、電氣控制更*,。
（4）行程受阻或閥桿被扎住時(shí)電機(jī)容易受損。
購(gòu)買(mǎi)和應(yīng)用成本比較
從總體上來(lái)講,，電伺服驅(qū)動(dòng)比氣動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)要貴,，但也要因具體要求及場(chǎng)合而定。有些小功率的直流電機(jī)構(gòu)成電動(dòng)滑臺(tái)(電伺服系統(tǒng))實(shí)際上比氣動(dòng)伺服系統(tǒng)要便宜,。
如：當(dāng)負(fù)載為1.5kg,、工作行程為80mm、速度在2~170mm/s之間,、精度為?0.1mm,、加速度2.5m/s2等工況條件時(shí)，F(xiàn)ESTO公司采用小型電動(dòng)滑臺(tái),、控制器,、馬達(dá)電纜、控制電纜,、編程電纜以及電源電纜等組成的電伺服系統(tǒng),，其價(jià)格就比氣動(dòng)伺服系統(tǒng)便宜25%。同樣,，對(duì)于帶活塞桿電缸也是如此,。需要說(shuō)明的是如果采用交流電機(jī)的話，所組成的電伺服系統(tǒng)的價(jià)格要比氣動(dòng)伺服系統(tǒng)高出40%左右,。
從購(gòu)買(mǎi)和應(yīng)用成本來(lái)看,，目前派克PARKER氣缸還是具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)的。對(duì)于氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),，控制系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單,，每個(gè)派克PARKER氣缸只需配置一個(gè)電磁閥就可完成氣路的切換，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,，派克PARKER氣缸發(fā)生故障的概率也比較小,，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，成本也低,。
而對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行器來(lái)說(shuō),，雖然電能的獲得比較簡(jiǎn)單，能量成本較低,，但購(gòu)買(mǎi)及應(yīng)用成本較高,，不僅需要配置電機(jī),，還需要一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)元件,。同時(shí)使用電動(dòng)執(zhí)行器需要很多保護(hù)措施，錯(cuò)誤的電路連接,、電壓的波動(dòng)及負(fù)載的超載都會(huì)對(duì)電驅(qū)動(dòng)器造成損壞,，因此需要在電路及機(jī)械上加裝保護(hù)系統(tǒng),，增加了很多額外的費(fèi)用支出。另外,，由于電動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)單元的參數(shù)化設(shè)置較多,，且集成度高，所以其一旦發(fā)生故障,，就要更換整個(gè)元件,。而且當(dāng)系統(tǒng)需要的驅(qū)動(dòng)力增加時(shí)，也要成套更換元件才能實(shí)現(xiàn),。因此綜合比較可以看出派克PARKER氣缸在購(gòu)買(mǎi)及維護(hù)成本上有較大優(yōu)勢(shì),。
能源效率比較
我們研究的結(jié)果表明，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期較短（小于1min）的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,，電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行能耗通常低于派克PARKER氣缸的運(yùn)行能耗,，即更節(jié)能。而在往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期較長(zhǎng)（大于1min）時(shí),，派克PARKER氣缸竟然變得更節(jié)能,。這首先是由于終端停止時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器的控制器通常需要消耗約10W的電力，而派克PARKER氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,，一般低于1W,，即終端停止時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)派克PARKER氣缸越有利,；其次電機(jī)在連續(xù)旋轉(zhuǎn)條件下的額定效率可達(dá)90%以上,，但在直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（絲杠轉(zhuǎn)換）中的臺(tái)形加減速旋轉(zhuǎn)條件下的平均效率卻不到50%。在豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),，夾持工件的保持動(dòng)作要求不斷供給電流給電動(dòng)執(zhí)行器以克服重力,，而派克PARKER氣缸只需關(guān)閉電磁閥即可，耗電極少,。因此在豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器相比派克PARKER氣缸的能耗優(yōu)勢(shì)不是很大,。
由上可見(jiàn)，電機(jī)本身效率很高,，但在往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,，電動(dòng)執(zhí)行器未必一定比派克PARKER氣缸節(jié)能，具體比較取決于實(shí)際的工作條件,，即安裝方向,、往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期和負(fù)載率等。
應(yīng)用場(chǎng)合比較
氣動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)系統(tǒng)并不互相排斥,。相反,，這只是一個(gè)要求不同的問(wèn)題。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),，當(dāng)面臨諸如灰塵,、油脂,、水或清潔劑等惡劣的環(huán)境條件時(shí)，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器就顯得較適應(yīng)惡劣環(huán)境,，而且非常堅(jiān)固耐用,。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器容易安裝，能提供典型的抓取功能,，價(jià)格便宜且操作方便,。
在作用力快速增大且需要精確定位的情況下，帶伺服馬達(dá)的電驅(qū)動(dòng)器具有優(yōu)勢(shì),。對(duì)于要求精確,、同步運(yùn)轉(zhuǎn)、可調(diào)節(jié)和規(guī)定的定位編程的應(yīng)用場(chǎng)合,，電驅(qū)動(dòng)器是的選擇,，帶閉環(huán)定位控制器的伺服或步進(jìn)馬達(dá)所組成的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠補(bǔ)充氣動(dòng)系統(tǒng)的不足之處。
從技術(shù)和使用成本的角度來(lái)說(shuō),，派克PARKER氣缸占有較明顯的優(yōu)勢(shì),，但在實(shí)際使用中究竟應(yīng)該選用哪種技術(shù)做驅(qū)動(dòng)控制，還是應(yīng)從多方因素進(jìn)行綜合考量?，F(xiàn)代控制中各種系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,、越來(lái)越精細(xì)，并不是某種驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)就可滿足系統(tǒng)的多種控制功能,。派克PARKER氣缸可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)快速直線循環(huán)運(yùn)動(dòng),，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)便捷,，同時(shí)可以在各種惡劣工作環(huán)境中使用,，如有防爆要求、多粉塵或潮濕的工況,。
電動(dòng)執(zhí)行器主要用于需要精密控制的應(yīng)用場(chǎng)合,，現(xiàn)在自動(dòng)化設(shè)備中柔性化要求在不斷提升，同一設(shè)備往往要求適應(yīng)不同尺寸工件的加工需要,，執(zhí)行器需要進(jìn)行多點(diǎn)定位控制,，而且要對(duì)執(zhí)行器的運(yùn)行速度及力矩進(jìn)行精確控制或同步跟蹤，這些利用傳統(tǒng)氣動(dòng)控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,，而電動(dòng)執(zhí)行器就能非常輕松的實(shí)現(xiàn)此類(lèi)控制,。由此可見(jiàn)派克PARKER氣缸比較適用于簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制，而電執(zhí)行器則多用于精密運(yùn)動(dòng)控制的場(chǎng)合,。
市場(chǎng)形勢(shì)比較
派克PARKER氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自70年代以來(lái)就在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了迅速普及,。今天，派克PARKER氣缸已成為國(guó)內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中PTP（PointToPoint）搬運(yùn)的主流執(zhí)行器，以派克PARKER氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為核心的氣動(dòng)元器件市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到110億美元的規(guī)模,。
九十年代開(kāi)始,，電機(jī)及其微電子控制技術(shù)迅速發(fā)展,，使電動(dòng)執(zhí)行器在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用成為可能,。而且，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起也直接促進(jìn)了能實(shí)現(xiàn)高精度多點(diǎn)定位的電動(dòng)執(zhí)行器在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的擴(kuò)大,。
九十年代末期,，日本等主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，甚至一度出現(xiàn)了電動(dòng)執(zhí)行器即將取代派克PARKER氣缸,，派克PARKER氣缸將退出歷史舞臺(tái)的論調(diào),。因?yàn)槿藗兤毡檎J(rèn)為電動(dòng)執(zhí)行器中電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率高，而派克PARKER氣缸能量轉(zhuǎn)換效率較低,，低效的產(chǎn)品必將被淘汰出局,。然而，十年過(guò)去了,，電動(dòng)執(zhí)行器在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)并未得到普及,，其市場(chǎng)規(guī)模與氣動(dòng)相比還有很大差距。而且,，無(wú)論是在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,，還是在中國(guó)等新興工業(yè)國(guó)家，派克PARKER氣缸的銷(xiāo)量不僅沒(méi)有減少,，而且還在穩(wěn)步地增長(zhǎng),。在中國(guó)，近幾年派克PARKER氣缸銷(xiāo)量的年增長(zhǎng)速度一直維持在20%以上,。
如需要科學(xué),、客觀地評(píng)價(jià)兩者，必須采用全生命周期評(píng)價(jià)（LifeCycleAssessment）手法,，考慮比較制造階段,、使用階段、廢棄階段三個(gè)階段的綜合指標(biāo),。具體指標(biāo)有成本,、能耗、對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)（主要是排放物等）,。譬如成本,，電動(dòng)執(zhí)行器在運(yùn)行能耗（使用階段）成本上有優(yōu)勢(shì)，但維護(hù)成本（使用階段）和購(gòu)置成本（制造階段）都比派克PARKER氣缸要高得多,，在該指標(biāo)上的比較應(yīng)建立在所有成本的總和上,。
在總成本上，我們的研究結(jié)果表明,，派克PARKER氣缸在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合具有一定優(yōu)勢(shì),。
綜合以上分析,，我們應(yīng)該看出，派克PARKER氣缸與電動(dòng)執(zhí)行器各有特點(diǎn),，不可單純地用效率的高低來(lái)評(píng)價(jià)其優(yōu)劣,。隨著電氣技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)執(zhí)行器的成本還會(huì)進(jìn)一步下降,，預(yù)期其應(yīng)用領(lǐng)域還會(huì)進(jìn)一步拓廣,，但要完自吸無(wú)堵塞排污泵全取代派克PARKER氣缸是不現(xiàn)實(shí)的。美國(guó)派克PARKER氣缸*價(jià)出售
因此今后派克PARKER氣缸與電動(dòng)執(zhí)行器的發(fā)展應(yīng)該是處于非常良性狀況和互補(bǔ)的,，也一定會(huì)按照這兩門(mén)技術(shù)自身的科學(xué)自然發(fā)展規(guī)律發(fā)展
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