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上海辰丁自動化設(shè)備有限公司
主營產(chǎn)品： 阿托斯ATOS柱塞泵,IFM易福門傾角傳感器,巴魯夫磁敏氣缸傳感器 |
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2018-2-27 閱讀(725)
德國費斯托FESTO氣缸對應(yīng)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;其次電機在連續(xù)旋轉(zhuǎn)條件下的額定效率可達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)運動周期和負載率等。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馬達所組成的電驅(qū)動系統(tǒng)能夠補充氣動系統(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)從多方因素進行綜合考量?，F(xiàn)代控制中各種系統(tǒng)越來越復(fù)雜,、越來越精細，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,。
德國費斯托FESTO氣缸對應(yīng)比較
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)行器需要進行多點定位控制,，而且要對執(zhí)行器的運行速度及力矩進行控制或同步跟蹤，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。
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)搬運的主流執(zhí)行器，以氣缸驅(qū)動系統(tǒng)為核心的氣動元器件市場規(guī)模已達到110億美元的規(guī)模,。九十年代開始,，電機及其微電子控制技術(shù)迅速發(fā)展，使電動執(zhí)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)的興起也直接促進了能實現(xiàn)高精度多點定位的電動執(zhí)行器在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的擴大。
九十年代末期,，日本等主要工業(yè)發(fā)達國家，甚至一度出現(xiàn)了電動執(zhí)行器即將取代氣缸,，氣缸將退出歷史舞臺的論調(diào),。因為人們普遍認為電動執(zhí)行器中電機的能量轉(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)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,。
德國費斯托FESTO氣缸對應(yīng)比較
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,。具體指標有成本,、能耗、對環(huán)境的負擔(dān)(主要是排放物等),。譬如成本,，電動執(zhí)行器在運行能耗(使用階段)成本上有優(yōu)勢,，但維護成本(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，氣缸在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用場合具有一定優(yōu)勢,。綜合以上分析,，我們應(yīng)該看出，氣缸與電動執(zhí)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)行器的成本還會進一步下降,，預(yù)期其應(yīng)用領(lǐng)域還會進一步拓廣,，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標準的無桿氣缸和氣動滑臺,，則同樣采用相對應(yīng)的外形及安裝連接尺寸,，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,。
FESTO公司的電驅(qū)動產(chǎn)品包含了300多種可自由組合的抓取模塊和多軸系統(tǒng),。在Festo，電驅(qū)動器不是氣動驅(qū)動器的競爭產(chǎn)品,，而是對氣動驅(qū)動器性能的補充,。電驅(qū)動器的特點是和靈活。在作用力快速消失和需要定位的應(yīng)用場合,，電驅(qū)動器是無堵塞自吸排污泵理想的決方案,。因此今后氣缸與電動執(zhí)行器的發(fā)展應(yīng)該是處于非常良性狀況和互補的，也一定會按照這兩門技術(shù)自身的科學(xué)自然發(fā)展規(guī)律發(fā)展
