工業自動化和機器人行業的一個共同趨勢是,人們正在尋找氣動元件的電動替代品。這可以通過-但不限于-電動機器人夾具、機電氣缸和線性致動器來看到。許多氣動末端執行器制造商開始涉足機電執行器領域,這都引出了一個問題:
從氣動執行器切換到機電執行器有什么好處?
1.控制
對于直線運動,不同的應用需要不同類型的控制。如果您只需要點對點運動并且時間不重要,氣動執行器可能是最佳選擇。然而,空氣是柔軟的,在定位、精度和可重復性方面難以控制。因此,如果您需要控制多個位置的加速度和速度或索引,最好使用步進或伺服驅動滾珠絲杠或皮帶驅動執行器。這些機電致動器還將提供高水平的可重復性,低至微米級。
使用電動解決方案也可以更好地服務于需要多個執行器的應用。由單個運動控制器控制的伺服或步進驅動執行器可以完成CNC、3D打印或點膠應用通常需要的協調運動。總而言之,電動執行器比氣動執行器靈活得多。
2.電源
在過去的幾年里,制造商已經開始利用滾柱絲杠技術和超大滾珠絲杠來實現極高水平的力。例如,派克XFC(極限力缸)利用滾柱絲杠、大型軸承和重型鋼體來實現高達40,000磅(178 kN)的力。氣動系統的重量通常限制在6,000磅,我們已經看到許多客戶希望用伺服驅動的執行器代替大力度氣動肘桿壓力機。
這不僅給他們更高的力量,而且更好的力量控制。機電使他們能夠在循環期間測量和存儲施加的電流和位置,這可用于確保施加適當的力。然后,他們可以保留這些文件的日志以確保質量。
3.生活
雖然機電執行器比氣動執行器具有更多組件,但整個空氣系統具有更多關鍵組件(壓縮機、過濾器/調節器、閥門、密封件、管道……等)。如果這些組件出現問題,只會導致下游出現問題和故障。氣動系統對污染也非常敏感。例如,如果工廠為了延長壓縮機的使用壽命而改用合成油,合成油最終會堵塞標準過濾器并導致氣缸內的密封失效。
對于機電系統,最常見的故障點是軸承。這些軸承的額定壽命為L10,可以根據目錄和手冊中常見的壽命方程計算得出。這極大地有助于預防性維護。
4.環境
機電直線運動也是一種更清潔的技術,因為它有一個獨立的單元,只有一根電纜連接到執行器。這些執行器的防護等級可達IP69K,非常適合食品和飲料以及制藥應用。典型的空氣系統具有某種潤滑,如果密封失效,可能會泄漏。
除了沖洗應用外,標準機電執行器的溫度范圍為-30至70C,甚至可以使用特殊軸承和潤滑脂升高或降低。由于空氣是可壓縮的,因此這些溫度波動對氣缸中的壓力有直接影響。
5、運營成本
如果將氣動執行器的初始成本與機電等效產品進行比較,機電解決方案的成本可能會高出3到5倍。但是,如果您查看執行器的生命周期運行成本,您幾乎總是可以通過使用機電來節省資金,前提是它的尺寸合適。