美國紐曼蒂克NUMATICS氣缸*銷售

從購買和應(yīng)用成本來看,，目前氣缸還是具有比較明顯的優(yōu)勢的。對于氣動系統(tǒng)來說,，控制系統(tǒng)及執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行機(jī)構(gòu)都非常簡單,，每個氣缸只需配置一個電磁閥就可完成氣路的切換，進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行運(yùn)動控制,，氣缸發(fā)生故障的概率也比較小，維護(hù)簡單方便,，成本也低,。

而對于電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器來說，雖然電能的獲得比較簡單,，能量成本較低，但購買及應(yīng)用成本較高,，不僅需要配置電機(jī),，還需要一套機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的驅(qū)動元件,。同時使用電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器需要很多保護(hù)措施,，錯誤的電路連接、電壓的波動及負(fù)載的超載都會對電驅(qū)動器造成損壞,，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用支出,。另外，由于電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器驅(qū)動單元的參數(shù)化設(shè)置較多,，且集成度高,，所以其一旦發(fā)生故障，就要更換整個元件,。而且當(dāng)系統(tǒng)需要的驅(qū)動力增加時，也要成套更換元件才能實現(xiàn),。因此綜合比較可以看出氣缸在購買及維護(hù)成本上有較大優(yōu)勢。

能源效率比較我們研究的結(jié)果表明,，在往復(fù)運(yùn)動周期較短（小于1min）的水平往復(fù)運(yùn)動中,，電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器的運(yùn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行能耗通常低于氣缸的運(yùn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行能耗,，即更節(jié)能,。而在往復(fù)運(yùn)動周期較長（大于1min）時,，氣缸竟然變得更節(jié)能。這首先是由于終端停止時電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器的控制器通常需要消耗約10W的電力,，而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,，一般低于1W，即終端停止時間越長,，對氣缸越有利,；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（絲杠轉(zhuǎn)換）中的臺形加減速旋轉(zhuǎn)條件下的平均效率卻不到50%。在豎直往復(fù)運(yùn)動時,，夾持工件的保持動作要求不斷供給電流給電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器以克服重力,，而氣缸只需關(guān)閉電磁閥即可，耗電極少,。因此在豎直往復(fù)運(yùn)動時電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器相比氣缸的能耗優(yōu)勢不是很大,。

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由上可見，電機(jī)本身效率很高,，但在往復(fù)直線運(yùn)動中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,，電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器未必一定比氣缸節(jié)能，具體比較取決于實際的工作條件,，即安裝方向,、往復(fù)運(yùn)動周期和負(fù)載率等,。應(yīng)用場合比較氣動系統(tǒng)和電動系統(tǒng)并不互相排斥,。相反，這只是一個要求不同的問題,。氣動驅(qū)動器的優(yōu)勢顯而易見,，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，氣動驅(qū)動器就顯得較適應(yīng)惡劣環(huán)境,，而且非常堅固耐用,。氣動驅(qū)動器容易安裝,，能提供典型的抓取功能，價格便宜且操作方便,。

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)動器具有優(yōu)勢,。對于要求精確,、同步運(yùn)轉(zhuǎn),、可調(diào)節(jié)和規(guī)定的定位編程的應(yīng)用場合，電驅(qū)動器是的選擇，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)動系統(tǒng)能夠補(bǔ)充氣動系統(tǒng)的不足之處,。從技術(shù)和使用成本的角度來說，氣缸占有較明顯的優(yōu)勢,，但在實際使用中究竟應(yīng)該選用哪種技術(shù)做驅(qū)動控制,，還是應(yīng)從多方因素進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行綜合考量。現(xiàn)代控制中各種系統(tǒng)越來越復(fù)雜,、越來越精細(xì)，并不是某種驅(qū)動控制技術(shù)就可滿足系統(tǒng)的多種控制功能,。氣缸可以簡單的實現(xiàn)快速直線循環(huán)運(yùn)動,，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)便捷,，同時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,。

電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器主要用于需要精密控制的應(yīng)用場合,，現(xiàn)在自動化設(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)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器需要進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行多點定位控制，而且要對執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器的運(yùn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行速度及力矩進(jìn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行精確控制或同步跟蹤,，這些利用傳統(tǒng)氣動控制是無法實現(xiàn)的,，而電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器就能非常輕松的實現(xiàn)此類控制,。由此可見氣缸比較適用于簡單的運(yùn)動控制，而電執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器則多用于精密運(yùn)動控制的場合,。

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氣缸驅(qū)動系統(tǒng)自70年代以來就在工業(yè)自動化領(lǐng)域得到了迅速普及,。今天，氣缸已成為國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中PTP（PointToPoint）搬運(yùn)的主流執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器,，以氣缸驅(qū)動系統(tǒng)為核心的氣動元器件市場規(guī)模已達(dá)到110億美元的規(guī)模。九十年代開始,，電機(jī)及其微電子控制技術(shù)迅速發(fā)展,，使電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器在工業(yè)自動化中的應(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)了能實現(xiàn)高精度多點定位的電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)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)國家,，甚至一度出現(xiàn)了電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器即將取代氣缸,，氣缸將退出歷史舞臺的論調(diào)。因為人們普遍認(rèn)為電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器中電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率高,，而氣缸能量轉(zhuǎn)換效率較低,，低效的產(chǎn)品必將被淘汰出局,。然而，十年過去了,，電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器在工業(yè)現(xiàn)場并未得到普及,，其市場規(guī)模與氣動相比還有很大差距。而且,，無論是在工業(yè)發(fā)達(dá)國家,，還是在中國等新興工業(yè)國家，氣缸的銷量不僅沒有減少，而且還在穩(wěn)步地增長,。在中國,，近幾年氣缸銷量的年增長速度一直維持在20%以上。

如需要科學(xué),、客觀地評價兩者,，必須采用全生命周期評價（LifeCycleAssessment）手法，考慮比較制造階段,、使用階段,、廢棄階段三個階段的綜合指標(biāo),。具體指標(biāo)有成本、能耗,、對環(huán)境的負(fù)擔(dān)（主要是排放物等）,。譬如成本，電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器在運(yùn)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行能耗（使用階段）成本上有優(yōu)勢,，但維護(hù)成本（使用階段）和購置成本（制造階段）都比氣缸要高得多,，在該指標(biāo)上的比較應(yīng)建立在所有成本的總和上。

綜合以上分析,，我們應(yīng)該看出,，氣缸與電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器各有特點，不可單純地用效率的高低來評價其優(yōu)劣,。隨著電氣技術(shù)的發(fā)展,，電動執(zhí)預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)*要*預(yù)先進(jìn)要先進(jìn)行器的成本還會進(jìn)一步下降,，預(yù)期其應(yīng)用領(lǐng)域還會進(jìn)一步拓廣，但要完自吸無堵塞排污泵全取代氣缸是不現(xiàn)實的,。從市場形式來看,，前面己經(jīng)提到若電缸從一開始就參照氣缸的外形及安裝連接尺寸生產(chǎn)，是一個很好的開端,。而對于目前還未有ISO標(biāo)準(zhǔn)的無桿氣缸和氣動滑臺，則同樣采用相對應(yīng)的外形及安裝寸,，這個便利的措施能夠杜絕氣驅(qū)動與電驅(qū)動在安裝,、添置或更換方面無謂的競爭。