圓柱傳動系統(tǒng)自20世紀70年代以來在工業(yè)領域得到了迅速的推廣，適用于往復直線運動，尤其適用于工件的直線搬運。90年代以來，電機和微電子控制技術的飛速發(fā)展，使得電動執(zhí)行器的應用得到了迅速的發(fā)展。

    能耗評價方法

    壓縮空氣在氣動執(zhí)行機構的操作中消耗。在輸送壓縮空氣的過程中，經過節(jié)流閥、管道彎頭等阻性元件后會產生壓力損失。此外，接頭、氣缸或電磁閥的漏氣在工廠也很常見。雖然安裝時的泄漏標準低于5%，但許多工廠的泄漏率為10%-40%。泄漏也會導致一定的壓力損失。損失。氣動執(zhí)行機構消耗壓縮空氣，需要將其轉換為壓縮機的功耗。電動執(zhí)行機構可以采用直接測量的方法來獲取功耗，因此兩個執(zhí)行機構在相同工作條件下的能耗可以作為能耗評估的依據。

    圖1氣動執(zhí)行機構功耗過程

    圖2電動執(zhí)行機構功耗過程

    測量氣動執(zhí)行機構能耗流量

    氣動執(zhí)行機構耗氣量測量流量：1。打開截止閥，向罐內充入0.75MPa的壓縮空氣；關閉截止閥，讀取儲罐壓力，檢查壓力是否下降，防止漏氣；將安全閥壓力設定為0.5兆帕，氣動執(zhí)行機構來回移動20次；4.讀取儲罐的終壓力，并結束系統(tǒng)中壓縮空氣消耗量的測量。這是一個在一個固定的房間里充氣和排氣的過程。壓縮空氣的消耗量可用壓差法計算。

    氣動執(zhí)行機構運行能耗計算模型

    電動執(zhí)行機構運行能耗計算方法

    測量方法。電動執(zhí)行機構和控制器的功率每秒鐘用功率計測量一次。測量結果通過A/D卡傳送到PC機并存儲。采用積分法將工作時間內的功率曲線進行積分，得到電動執(zhí)行器工作時間內的功耗。

    氣動執(zhí)行機構和電動執(zhí)行機構運行能耗試驗結果

    festo氣缸型號通過實驗，我們可以清楚地看到兩個執(zhí)行機構在相同工作條件下的每次往返運動的能耗對比圖。

    圖3W氣動、電動執(zhí)行機構水平作用曲線

    圖4W氣動、電動執(zhí)行機構垂直運動曲線

    從圖3和圖4可以看出，在水平和垂直方向上，氣動執(zhí)行機構承載工件時，W幾乎不依賴于F，每個測試點的連接接近水平直線。由于其能耗只與耗氣量有關，故除少量泄漏外，不消耗備用或保壓，且各消耗量近似相等。因此，氣動執(zhí)行機構在每個往復循環(huán)中的能量消耗在不同的頻率下大致相等。電動執(zhí)行機構的水平和垂直W受F的影響較大，各試驗點的連接呈向下傾斜的曲線。隨著f的增加，w減小。電動執(zhí)行機構也在待機狀態(tài)下消耗。F值越高，備用電源消耗越少，電動執(zhí)行器的效率越高。

    氣缸與氣缸性能比較

    以氣缸為代表的氣動執(zhí)行機構在工業(yè)自動化領域發(fā)揮著重要作用。當今，隨著能源問題的突出和國家提倡綠色生產線建設，氣動執(zhí)行機構效率低，運行能耗高。與氣動執(zhí)行機構相比，電動執(zhí)行機構具有能量轉換率高、運行成本低的優(yōu)點?，F(xiàn)在企業(yè)已經意識到了能耗問題，開始采取積極有效的措施降低系統(tǒng)能耗，執(zhí)行機構的選擇是實現(xiàn)節(jié)能的關鍵。

    電動缸內置結構及優(yōu)點

    電動缸是集伺服電機和螺桿為一體的模塊化產品。將伺服電機的旋轉運動轉化為直線運動，實現(xiàn)了高精度直線運動系列的革命性產品。電動缸內部結構：行星滾珠絲杠、滾珠絲杠、梯形絲杠、防反轉裝置驅動電機類型：步進電機、伺服電機、直流電機、交流電機

    廣泛的應用在造紙行業(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。

    festo氣缸型號說明電缸簡介

    電缸是采用電機與控制器，產生一定推力的直線運動的產品。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，防護等級可以達到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)自動化的進一步發(fā)展，電缸的需求將越來越大，但由于受技術及可靠性的限制，國內生產的電缸市場占有率極低，絕大多數(shù)都是靠進口。如德國  FESTO，日本的IAI，SMC,DYADIC生產的電缸占據了80%以上的市場。由于電子控制技術的發(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。

    電缸恰恰能滿足這些要求。如下圖所示為寧波力驅自動化研發(fā)生產的EC系列電缸。該產品結構緊湊，防水防塵，可方便的替代傳統(tǒng)的氣缸等產品。該電缸采用了創(chuàng)新結構的設計，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驅動器系列產品，更可實現(xiàn)速度，定位的精確控制。