氣缸驅(qū)動系統(tǒng)自20世紀(jì)70年代以來就在工業(yè)化領(lǐng)域得到了迅速普及. 氣缸適用于作往復(fù)直線運動,尤其適用于工件直線搬運的場合. 20世紀(jì)90年代開始,電機和微電子控制技術(shù)迅速發(fā)展,使電動執(zhí)行器的應(yīng)用迅速擴大。

能耗評價方法

氣動執(zhí)行器運行消耗的是壓縮空氣. 壓縮空氣輸送過程中,經(jīng)過節(jié)流閥、管道彎頭等阻性元件后,會有一定的壓力損失. 另外由于工廠普遍存在接頭、氣缸或電磁閥處的空氣泄露. 盡管安裝時的泄漏量標(biāo)準(zhǔn)低于5%,但很多工廠的泄漏量10%～40% . 泄露也將導(dǎo)致一定的壓力損失。氣動執(zhí)行器消耗的是壓縮空氣,需要將消耗壓縮空氣轉(zhuǎn)化為壓縮機的耗電. 而電動執(zhí)行器可采用直接測量得到耗電量,因此可將兩種執(zhí)行器在相同工況下的耗電量作為能耗評價依據(jù).  耗能過程

測量氣動執(zhí)行器耗能流程

氣動執(zhí)行器的空氣消耗量測量流程:

①打開截止閥,向儲氣罐中充滿0. 75MPa的壓縮空氣;

②關(guān)閉截止閥,讀取儲氣罐的壓力,檢查是否壓力下降,以防空氣泄露;

③設(shè)定減壓閥的壓力為0. 5MPa,氣動執(zhí)行器往復(fù)動作20次;

④讀取儲氣 罐的最終壓力,結(jié)束測量.系統(tǒng)中壓縮空氣消耗是一個固定容腔充放氣 的過程,可利用差壓法來計算壓縮空氣的消耗量.

氣動執(zhí)行器的運行能耗計算模型

電動執(zhí)行器的運行能耗計算方法

測定方法. 利用電力計測量電動執(zhí)行器和控制器在工作時每秒鐘的功率. 測量結(jié)果通過A /D板卡傳送到PC并保存起來,利用積分的方法,將工作時間內(nèi)的功率曲線進(jìn)行積分就得到電動執(zhí)行器工作這段時間所消耗的電量.

氣動執(zhí)行器與電動執(zhí)行器的運行能耗實驗結(jié)果

通過實驗我們可以清楚的看到兩種執(zhí)行器在相同工況的情況下，每次往返運動的能耗對比圖。

從圖三、圖四中可以看出, 在水平和垂直方向,氣動執(zhí)行器搬運工件時, W 幾乎不依賴于f,各測試點的連線接近水平直線. 由于它的能耗只與空氣消耗量有關(guān),它在待機或保持壓力時除少許泄露外沒有消耗,每次消耗量近似相等,因此,氣動執(zhí)行器每次往復(fù)能耗在各種頻率下近似相等.電動執(zhí)行器在水平和垂直方向W 受f影響很大,各測試點的連線成傾斜向下曲線. 隨著f的增加,W 減少.電動執(zhí)行器在待機狀態(tài)也有消耗, f越高, 待機能耗越少, 電動執(zhí)行器的效率就越高.

電缸與氣缸的性能比較

以氣缸為代表的氣動執(zhí)行器在工業(yè)自動化領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。而在能源問題突出，國家又提倡建設(shè)綠色環(huán)保生產(chǎn)線的今天，氣動執(zhí)行器效率偏低，運行能耗成本高昂等問題引起了人們的關(guān)注。相對于氣動執(zhí)行器，電動執(zhí)行器具有能量轉(zhuǎn)化率高，運行成本低等優(yōu)點。現(xiàn)在企業(yè)已意識到能耗問題并開始采取積極有效的措施來降低系統(tǒng)的能耗，而執(zhí)行器的選擇問題就是實施節(jié)能的關(guān)鍵一環(huán)。

電動缸的內(nèi)置結(jié)構(gòu)和優(yōu)點

電動缸是將伺服電機與絲杠一體化設(shè)計的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動，實現(xiàn)高精度直線運動系列的全新革命性產(chǎn)品。電動缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：行星滾柱絲桿，滾柱絲桿，梯形絲桿，防反轉(zhuǎn)裝置 驅(qū)動電機類型：步進(jìn)電機，伺服電機，直流電機，交流電機

廣泛的應(yīng)用在造紙行業(yè)，化工行業(yè)，汽車行業(yè)，電子行業(yè)，機械自動化行業(yè)，焊接行業(yè)等。

力驅(qū)自動化EC電缸簡介

電缸是采用電機與控制器，產(chǎn)生一定推力的直線運動的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)氣缸相比，電缸充分發(fā)揮了電機的精確位置控制，精確速度控制以及精確推力控制的優(yōu)勢。同時具有低噪音，低振動，高速，節(jié)能，可任意加入中間定位點，超長壽命等特點。并且可以在惡劣環(huán)境下無故障連續(xù)工作，防護(hù)等級可以達(dá)到IP67.在機械自動化行業(yè)，電子行業(yè)，汽車行業(yè)，如果電缸與控制器連接使用，可以替代液壓缸和氣缸。  隨著工業(yè)自動化的進(jìn)一步發(fā)展，電缸的需求將越來越大，但由于受技術(shù)及可靠性的限制，國內(nèi)生產(chǎn)的電缸市場占有率極低，絕大多數(shù)都是靠進(jìn)口。如德國  FESTO，日本的IAI，SMC,DYADIC生產(chǎn)的電缸占據(jù)了80%以上的市場。由于電子控制技術(shù)的發(fā)展，自動化流水線的控制速度越來越快、精度要求也越來越高。

而電缸恰恰能滿足這些要求。如下圖所示為寧波力驅(qū)自動化研發(fā)生產(chǎn)的EC系列電缸。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，防水防塵，可方便的替代傳統(tǒng)的氣缸等產(chǎn)品。該電缸采用了創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的設(shè)計，不但省去了傳統(tǒng)氣缸的管路和電磁閥，沒有漏氣和維護(hù)的煩惱，并且通過速度的實時控制，消除了傳統(tǒng)氣缸的振動問題，運行能耗僅為氣缸的1/2,配合PowerDrive驅(qū)動器系列產(chǎn)品，更可實現(xiàn)速度，定位的精確控制。