日本SMC氣缸的能源效率
上海維特銳實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，2003年07月08日成立，銷售儀器儀表、五金交電、機(jī)電產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、紡織原料、電線電纜、電器產(chǎn)品、鉑金制品、化工產(chǎn)品（除危險(xiǎn)化學(xué)品、監(jiān)控化學(xué)品、民用爆炸物品）、公共安全防范設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、電氣成套設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟硬件及輔助設(shè)備、金屬制品、建材、木材，商務(wù)咨詢，企業(yè)形象策劃，從事貨物及技術(shù)的進(jìn)出口業(yè)務(wù)，從事智能科技、計(jì)算機(jī)科技、網(wǎng)絡(luò)科技專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓，智能設(shè)備的安裝及維修，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成。
日本SMC，在日本本土擁有龐大的市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，為客戶提供產(chǎn)品及售后服務(wù)。SMC作為世界著名的氣動(dòng)元件制造和銷售的跨國(guó)公司，其銷售網(wǎng)及生產(chǎn)基地遍布世界。SMC產(chǎn)品以其品種齊全、可靠性高、經(jīng)濟(jì)耐用、能滿足眾多領(lǐng)域不同用戶的需求而出名于世。在日本市場(chǎng)已超過(guò)60%的SMC，通過(guò)分布于世界51個(gè)國(guó)家的海外子公司及分銷商，將世界各國(guó)SMC產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售連成一體，為用戶提供直接、完善的服務(wù)。
我們研究的結(jié)果表明，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期較短（小于1min）的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行能耗通常低于氣缸的運(yùn)行能耗，即更節(jié)能。而在往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期較長(zhǎng)（大于1min）時(shí)，SMC氣缸竟然變得更節(jié)能。這首先是由于終端停止時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器的控制器通常需要消耗約10W的電力，而SMC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(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)SMC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(dòng)（絲杠轉(zhuǎn)換）中的臺(tái)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(dòng)時(shí)，夾持工件的保持動(dòng)作要求不斷供給電流給電動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器相比氣缸的能耗優(yōu)勢(shì)不是很大。
由上可見(jiàn)，電機(jī)本身效率很高，但在往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)中考慮其效率下降及控制器的電力消耗，電動(dòng)執(zhí)行器未必一定比氣缸節(jié)能，具體比較取決于實(shí)際的工作條件，即安裝方向、往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期和負(fù)載率等。
日本SMC氣缸的能源效率
SMC氣缸應(yīng)用場(chǎng)合比較
氣動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)系統(tǒng)并不互相排斥。相反，這只是一個(gè)要求不同的問(wèn)題。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，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(shí)，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器就顯得較適應(yīng)惡劣環(huán)境，而且非常堅(jiān)固耐用。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器容易安裝，能提供典型的抓取功能，價(jià)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(dòng)器具有優(yōu)勢(shì)。對(duì)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(chǎng)合，電驅(qū)動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)能夠補(bǔ)充氣動(dòng)系統(tǒng)的不足之處。
SMC氣缸從技術(shù)和使用成本的角度來(lái)說(shuō)，SMC氣缸占有較明顯的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際使用中究竟應(yīng)該選用哪種技術(shù)做驅(qū)動(dòng)控制，還是應(yīng)從多方因素進(jìn)行綜合考量?，F(xiàn)代控制中各種系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越精細(xì)，并不是某種驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)就可滿足系統(tǒng)的多種控制功能。SMC氣缸可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)快速直線循環(huán)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)便捷，同時(shí)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(dòng)執(zhí)行器主要用于需要精密控制的應(yīng)用場(chǎng)合，現(xiàn)在自動(dòng)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(diǎn)定位控制，而且要對(duì)執(zhí)行器的運(yùn)行速度及力矩進(jìn)行精確控制或同步跟蹤，這些利用傳統(tǒng)氣動(dòng)控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，而電動(dòng)執(zhí)行器就能非常輕松的實(shí)現(xiàn)此類控制。由此可見(jiàn)氣缸比較適用于簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制，而電執(zhí)行器則多用于精密運(yùn)動(dòng)控制的場(chǎng)合。
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