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電缸與氣缸的成本比較

電缸推杆雖然在運動控製應用上有很多特點,但其性價比到底如何呢?其與傳統的流體動力直線缸,在總體使用成本上應該如何比較評估呢?
 
從元器件、係統設計、設備組裝以及生產運營幾個方麵進行比較。
 
元器件
 
執行機構
 
從執行機構組件看,氣動係統中與氣缸配合的主要是電磁閥和過濾器、減壓閥等元件,而其功率輸出源為壓縮機氣泵,分攤到每個軸的成本是較低的。而電缸係統的每個軸都需要一台伺服驅動器作為功率單元輸出。在這一點上,伺服電缸和驅動器係統的硬件成本顯然是較高的。
 
控製設備
 
從控製組件來看,無論氣動係統還是電缸伺服係統都需要用到PLC等控製器。
 
氣動係統需要通過繼電器來實現對氣缸電磁閥的控製,而若要實現一些複雜的運動控製,氣動係統還需要使用額外的傳感器。
 
而電缸係統通過上述的伺服驅動器就已經可以實現各種運動功能,無需額外控製組件。
 
係統設計
 
硬件
 
硬件方麵,氣動係統的元器件較多,係統較為複雜,因此其硬件設計時間和成本都是偏高的。
 
而電缸係統結構則非常簡單,元件類型僅僅是缸、驅動器和控製器,因此其硬件係統集成相對簡單。
 
軟件
 
從應用的角度看,很難分辨二者的差距,因為這個非常取決於其應用狀況。
 
係統組裝
 
機械
 
在氣動係統的組裝過程中,由於涉及元件數量較多,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、過濾器以及減壓閥等等,有時還需要考慮傳感器元件的安裝。
 
而在使用電缸時,隻需要安裝電缸即可,其推杆附件與傳統的氣缸是一致的,除此以外,隻需將其動力和反饋通過快插線纜連接到驅動器即可。
布線
 
氣動係統布線時,需要布置電磁閥線纜,閥島開關和氣體管路,如果需要位置反饋,還需要考慮位置傳感器布線。
 
電缸係統布線,僅僅需要考慮電機動力和反饋線纜。
 
盤櫃
 
另外,氣動係統的櫃體集成成本也會略高,原因也在於其係統組件類型較多,而電缸係統的櫃內組件僅為普通的伺服驅動器。
生產運營
 
在生產運營中,兩種產品最大的差別在於其係統的能耗成本。
 
之前談過,由於氣缸的動力須通過氣壓作為中間介質,且在運行過程中存在泄露的問題,因此其能耗效率是不高的;而電缸的動力是通過電能直接轉換成機械能的,其能耗效率較高。
 
關於運行能耗的計算,可以參考下麵的算式:
 
氣缸的能耗成本= 動作一次的壓縮空氣用量 x 動作次數 x 壓縮空氣能源單價
 
電缸的能耗成本=動作一次的耗電量 x 動作次數 x 電費單價
 
 
從上麵的分析看,電缸雖然其硬件購買成本較高,但是其在設計、組裝和運營上卻可以有不少節省,尤其是在係統能耗上麵。
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