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電動(dòng)推桿與氣缸的成本比較

發(fā)布時(shí)間:2022-01-05

  電動(dòng)推桿雖然在運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用上有很多特點(diǎn),但其性價(jià)比到底如何呢?其與傳統(tǒng)的流體動(dòng)力直線缸,在總體使用成本上應(yīng)該如何比較評(píng)估呢?

  這回我們就以氣缸為例簡(jiǎn)單分析下。

  我們會(huì)從元器件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備組裝以及生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)幾個(gè)方面進(jìn)行比較。

  執(zhí)行機(jī)構(gòu)

  從執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件看,氣動(dòng)系統(tǒng)中與氣缸配合的主要是電磁閥和過(guò)濾器、減壓閥等元件,而其功率輸出源為蒸汽壓縮機(jī)氣泵,分?jǐn)偟矫總(gè)軸的成本是較低的。而電動(dòng)推桿系統(tǒng)的每個(gè)軸都需要一臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器作為功率單元輸出。在這一點(diǎn)上,伺服電動(dòng)推桿和驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的硬件成本顯然是較高的。

  控制設(shè)備

  從控制組件來(lái)看,無(wú)論氣動(dòng)系統(tǒng)還是電動(dòng)推桿伺服系統(tǒng)都需要用到PLC等控制器。

  氣動(dòng)系統(tǒng)需要通過(guò)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣缸電磁閥的控制,而若要實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制,氣動(dòng)系統(tǒng)還需要使用額外的傳感器。

  而電動(dòng)推桿系統(tǒng)通過(guò)上述的伺服驅(qū)動(dòng)器就已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)功能,無(wú)需額外控制組件。

  系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件

  硬件方面,氣動(dòng)系統(tǒng)的元器件較多,系統(tǒng)較為復(fù)雜,因此其硬件設(shè)計(jì)時(shí)間和成本都是偏高的。

  而電動(dòng)推桿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則非常簡(jiǎn)單,元件類(lèi)型僅僅是缸、驅(qū)動(dòng)器和控制器,因此其硬件系統(tǒng)集成相對(duì)簡(jiǎn)單。

  軟件

  從應(yīng)用的角度看,很難分辨二者的差距,因?yàn)檫@個(gè)非常取決于其應(yīng)用狀況。

  系統(tǒng)組裝

  在氣動(dòng)系統(tǒng)的組裝過(guò)程中,由于涉及元件數(shù)量較多,因此安裝組裝的工作量較大,除了需要安裝氣缸,還需要安裝電磁閥、過(guò)濾器以及減壓閥等等,有時(shí)還需要考慮傳感器元件的安裝。

  而在使用電動(dòng)推桿時(shí),只需要安裝電動(dòng)推桿即可,其推桿附件與傳統(tǒng)的氣缸是一致的,除此以外,只需將其動(dòng)力和反饋通過(guò)快插線纜連接到驅(qū)動(dòng)器即可。

  布線

  氣動(dòng)系統(tǒng)布線時(shí),需要布置電磁閥線纜,閥島開(kāi)關(guān)和氣體管路,如果需要位置反饋,還需要考慮位置傳感器布線。

  電動(dòng)推桿系統(tǒng)布線,僅僅需要考慮電機(jī)動(dòng)力和反饋線纜。

  盤(pán)柜

  另外,氣動(dòng)系統(tǒng)的柜體集成成本也會(huì)略高,原因也在于其系統(tǒng)組件類(lèi)型較多,而電動(dòng)推桿系統(tǒng)的柜內(nèi)組件僅為普通的伺服驅(qū)動(dòng)器。

  生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)

  在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中,兩種產(chǎn)品大的差別在于其系統(tǒng)的能耗成本。

  之前談過(guò),由于氣缸的動(dòng)力須通過(guò)氣壓作為中間介質(zhì),且在運(yùn)行過(guò)程中存在泄露的問(wèn)題,因此其能耗效率是不高的;而電動(dòng)推桿的動(dòng)力是通過(guò)電能直接轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的,其能耗效率較高。

  關(guān)于運(yùn)行能耗的計(jì)算,可以參考下面的算式:

  氣缸的能耗成本= 動(dòng)作一次的壓縮空氣用量 x 動(dòng)作次數(shù) x 壓縮空氣能源單價(jià)

  電動(dòng)推桿的能耗成本=動(dòng)作一次的耗電量 x 動(dòng)作次數(shù) x 電費(fèi)單價(jià)

  從上面的分析看,電動(dòng)推桿雖然其硬件購(gòu)買(mǎi)成本較高,但是其在設(shè)計(jì)、組裝和運(yùn)營(yíng)上卻可以有不少節(jié)省,尤其是在系統(tǒng)能耗上面。


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