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美國Clippard氣缸技術(shù)原理
閱讀：984 發(fā)布時間：2017-2-27美國Clippard公司,，成立于1946年，專門從事微型氣動元件設(shè)計與制造,，在業(yè)界享有盛譽(yù),。公司產(chǎn)品包括Clippard氣缸、Clippard電磁閥,、Clippard控制閥,、Clippard模塊組閥,、Clippard氣管、Clippard接頭配件等多個系列數(shù)千種產(chǎn)品,；廣泛應(yīng)用于服裝紡織,、醫(yī)療電子、微電子,、計算機(jī),、印刷、食品機(jī)械,、動畫,、機(jī)器人,、倉儲運輸?shù)茸詣踊袠I(yè),。五十多年的生產(chǎn)歷史，Clippard公司的微型氣動元件,，產(chǎn)品質(zhì)量*,，穩(wěn)定可靠，并且價格適中,，堪稱世界微型氣動元件的*,。
Clippard氣缸型號
CB-0595，CB-0895,，CB-1795,，CB-2095，CB-2495,，CB-3295,，CB-4895
FB-0591，F(xiàn)B-0592,，F(xiàn)B-0891,，F(xiàn)B-0892，F(xiàn)B-0892-SS,，F(xiàn)B-1291,，F(xiàn)B-1791，F(xiàn)B-1791-SS,，F(xiàn)B-2491,，F(xiàn)B-2491-SS，F(xiàn)B-2891,，F(xiàn)B-2891-SS,，F(xiàn)B-3291，F(xiàn)B-4091,，F(xiàn)B-4891
RC-0581,，RC-0881，RC-1281,，RC-1781,，RC-2081，RC-2481,，RC-3281,，RC-4881
RE-0585，RE-0885,，RE-1285,，RE-1785，RE-2085,，RE-2485,，RE-3285，RE-4885
RK-2899,，RK-3299,，RK-4099，RK-4899
Clippard氣缸的優(yōu)勢
（1）負(fù)載大,，可以適應(yīng)高力矩輸出的應(yīng)用（不過,，現(xiàn)在的電動執(zhí)行器已經(jīng)逐漸達(dá)到目前的氣動負(fù)載水平了）。
（2）動作迅速,、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電機(jī)容易受損。
購買和應(yīng)用成本比較
從總體上來講,，電伺服驅(qū)動比氣動伺服驅(qū)動要貴,，但也要因具體要求及場合而定。有些小功率的直流電機(jī)構(gòu)成電動滑臺(電伺服系統(tǒng))實際上比氣動伺服系統(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,，采用小型電動滑臺、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),，其價格就比氣動伺服系統(tǒng)便宜25%,。同樣，對于帶活塞桿電缸也是如此,。需要說明的是如果采用交流電機(jī)的話,，所組成的電伺服系統(tǒng)的價格要比氣動伺服系統(tǒng)高出40%左右。
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)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)行運動控制，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)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)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)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)運動周期較短（小于1min）的水平往復(fù)運動中,，電動執(zhí)行器的運行能耗通常低于氣缸的運行能耗，即更節(jié)能,。而在往復(fù)運動周期較長（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)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)運動時，夾持工件的保持動作要求不斷供給電流給電動執(zhí)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)運動時電動執(zhí)行器相比氣缸的能耗優(yōu)勢不是很大,。
由上可見,，電機(jī)本身效率很高，但在往復(fù)直線運動中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,，電動執(zhí)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,、同步運轉(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)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)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)行器需要進(jìn)行多點定位控制,，而且要對執(zhí)行器的運行速度及力矩進(jìn)行控制或同步跟蹤,，這些利用傳統(tǒng)氣動控制是無法實現(xiàn)的，而電動執(zhí)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動控制,，而電執(zhí)行器則多用于精密運動控制的場合。