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SMC氣動執(zhí)行器（也稱為SMC氣缸）在許多應(yīng)用中繼續(xù)發(fā)揮重要作用。然而，由于它們可以提供許多性能優(yōu)勢，SMC電動替代品正在取得進(jìn)展。這些包括更長的循環(huán)壽命和可編程性。低成本和快速的致動速度是氣動致動器提供的優(yōu)勢之一。SMC Corp.的執(zhí)行官說，一個典型的氣動系統(tǒng)由一個 25 毫米沖程壓接型氣缸和位置開關(guān)、電磁閥、流量控制等組成，小批量時的成本約為 200-250 美元。他說，這比成本的電子競爭產(chǎn)品低 50% 左右。關(guān)于速度，Neff 說氣動執(zhí)行器的運(yùn)行速度比的電動執(zhí)行器——滾珠絲杠類型更快。這通常相當(dāng)于 25 mm 行程每分鐘 800 次循環(huán)。它們的力與封裝尺寸之比也優(yōu)于電動，他說這在夾持應(yīng)用或移動大型物體時很重要。但對于那些性能比成本更重要的應(yīng)用，電動執(zhí)行器可能是更好的選擇。技術(shù)的進(jìn)步及其制造方式也有助于它成為氣動執(zhí)行器的價格相當(dāng)?shù)奶娲?。走向電動的?yōu)勢循環(huán)壽命是電動執(zhí)行器比氣動執(zhí)行器更具優(yōu)勢的領(lǐng)域之一。根據(jù) Neff 的說法，氣動執(zhí)行器的壽命很短，在慢速移動應(yīng)用中約為 1000 萬次循環(huán)，而在高循環(huán)率應(yīng)用中為 100 萬次。滾珠絲杠電動執(zhí)行器具有相似的循環(huán)壽命。然而，基于直線電機(jī)的電動執(zhí)行器在過去十年左右變得越來越普遍，其循環(huán)壽命是氣動和滾珠絲杠執(zhí)行器的 10 倍，Neff 說。循環(huán)率也高出兩倍。對于不需要旋轉(zhuǎn)氣動執(zhí)行器桿的應(yīng)用，電動可能是更好的選擇。如果使用氣動裝置，解決方案是使用雙桿來防止這種旋轉(zhuǎn)，但這會將組件的成本提高到與傳統(tǒng)電動執(zhí)行器相似的價格?？删幊绦允请妱訄?zhí)行器提供的另一個關(guān)鍵優(yōu)勢。氣動執(zhí)行器需要手動設(shè)置和調(diào)整，并且很難獲得關(guān)于其速度和位置的精確反饋。而編碼器嵌入到電動執(zhí)行器中，可實現(xiàn)更精確的運(yùn)動。隨著工業(yè)環(huán)境中計算機(jī)使用的增加以及許多應(yīng)用對精度的需求，對執(zhí)行器進(jìn)行編程的能力可以極大地使最終用戶受益。電源是電動執(zhí)行器可以發(fā)揮優(yōu)勢的另一個領(lǐng)域。電力——設(shè)施的其他方面已經(jīng)需要電力——可用于為電動執(zhí)行器提供動力。但是氣動執(zhí)行器需要安裝空氣壓縮機(jī)，這會占用設(shè)施空間并增加成本。它們也可能很吵，歐洲等許多地區(qū)已經(jīng)開始規(guī)范設(shè)施內(nèi)的噪音，以幫助改善工人的健康。另一方面，電動執(zhí)行器運(yùn)行安靜。觀看 SMC 的視頻，展示電動執(zhí)行器相對于氣動執(zhí)行器的優(yōu)勢。 直線電機(jī)執(zhí)行器在某些應(yīng)用中，使用某些類型的電動執(zhí)行器所提供的優(yōu)勢超過了氣動版本所提供的低成本優(yōu)勢。Neff 說，這些應(yīng)用包括需要高速和長循環(huán)壽命的應(yīng)用。他說，像 SMC 開發(fā)的那種直線電機(jī)電動執(zhí)行器在這些類型的應(yīng)用中是有益的。SMC 的執(zhí)行器使用動圈式執(zhí)行器技術(shù)，其中線圈用于產(chǎn)生移動執(zhí)行器所需的力，并安裝在線性導(dǎo)軌上。氣缸的測試表明其生命周期超過 1 億次，Neff 說磨損的部件是直線導(dǎo)軌。氣動選項的生命周期較短，并且由于活塞密封等部件的磨損而經(jīng)常出現(xiàn)故障。電子組件通常具有較少的活動部件，這有助于減少磨損量，從而減少其他組件所經(jīng)歷的維護(hù)或故障。Neff 表示，直線電機(jī)電動執(zhí)行器的速度也比氣動執(zhí)行器快 50%?！爸本€電機(jī)非常快。我們移動的只是幾乎沒有重量的線圈，”他解釋道。同樣，能夠?qū)﹄妱訄?zhí)行器的速度和位置進(jìn)行編程，而無需進(jìn)行任何手動調(diào)整，這比氣動選項更有優(yōu)勢。一些電動執(zhí)行器還允許對力進(jìn)行編程，進(jìn)一步使最終用戶受益。由于直線電機(jī)電動執(zhí)行器安裝在直線導(dǎo)軌上，因此沒有旋轉(zhuǎn)軸，因此在不需要軸旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用中具有優(yōu)勢。

SMC 的 LEF 系列帶內(nèi)置控制器的線性執(zhí)行器旨在成為氣動版本的具有成本競爭力的替代品。
克服成本挑戰(zhàn)成本仍然是電動執(zhí)行器在市場上超越氣動執(zhí)行器的大障礙。雖然電動執(zhí)行器可以提供許多優(yōu)勢，但它們的價格通常是氣動執(zhí)行器的三倍，這可能是一個困難的提議。克服這一成本障礙是該行業(yè)需要關(guān)注的地方。Neff 說，這就是 SMC 過去 20 年來一直在努力的方向。降低電動執(zhí)行器的制造成本是步。該公司能夠通過使用的制造方法來實現(xiàn)這一目標(biāo)，包括：
激光切割零件，印刷線圈而不是纏繞線圈，成本低于 15 美元的印刷線圈中設(shè)計的編碼器，以及基于無人機(jī)控制器的低成本控制器放大器。
使用高功率激光切割機(jī)可使公司每小時生產(chǎn)約 400 個零件，其生產(chǎn)速度與通常用于生產(chǎn)氣動元件的機(jī)器的生產(chǎn)速度相當(dāng)。“這使機(jī)械成本的制造成本[達(dá)到相同的價格]，”內(nèi)夫說。該公司還受益于編碼器和控制器成本的下降。剛開始開發(fā)電動執(zhí)行器時，編碼器的成本約為 125 美元?，F(xiàn)在它低于 15 美元，因為該公司生產(chǎn)自己的編碼器。 SMC的部門開發(fā)、測試和制造了自己的光學(xué)編碼器系列。這不僅有助于降低執(zhí)行器的生產(chǎn)成本，還有助于解決許多公司面臨的供應(yīng)鏈問題。這消除了對供應(yīng)商的依賴，使公司能夠控制成本。Neff 表示，用于執(zhí)行器的控制器 25 美元，因為該公司已經(jīng)采購了用于無人機(jī)的控制器芯片。因為它們是大批量消費電子元件，它們價格低廉，同時仍提供致動器運(yùn)動所需的精度。打印其執(zhí)行器中使用的線圈而不是像其他制造商那樣纏繞它們也有助于降低制造成本。Neff 將其等同于電路板制造技術(shù)——它們可以在任何地方打印，并且每天可以在標(biāo)準(zhǔn)商用機(jī)器上打印多達(dá) 5,000 個。這在不影響質(zhì)量的情況下降低了機(jī)床和零件成本，而質(zhì)量實際上得到了改善。Neff 說線圈電阻變化減少了 90%，因為它是印刷而不是纏繞的。這些制造成本的降低使電動執(zhí)行器的價格與非旋轉(zhuǎn)氣動版本的價格一致，為它們在需要高速或精密裝配的應(yīng)用中的使用提供了途徑。觀看 SMC 的視頻，展示使用電動推桿進(jìn)行產(chǎn)品標(biāo)簽的好處。 Neff 表示，氣動執(zhí)行器及其有利的尺寸與力比仍然具有前期成本優(yōu)勢。對于需要更高力的應(yīng)用，氣動仍然具有優(yōu)勢。但隨著電動執(zhí)行器的成本持續(xù)下降，特別是隨著銷量的增加，在大約 10 年內(nèi)，電動執(zhí)行器的價格可能會與氣動解決方案的價格相媲美。他的結(jié)論是，氣動技術(shù)可以與液壓技術(shù)并行，因為電動解決方案在市場上變得越來越普遍，但他表示，氣動執(zhí)行器的使用量下降會更慢，因為可能總是存在氣動執(zhí)行器是的用例。
電氣氣動技術(shù)在哪里發(fā)揮作用？電動液壓技術(shù)——電動和液壓技術(shù)的結(jié)合——在許多應(yīng)用中變得很普遍。但是電動氣動技術(shù)呢，如果將氣動和電動結(jié)合起來會產(chǎn)生什么好處呢？SMC Corp. 的執(zhí)行官 Ed Neff 表示，該公司在這一領(lǐng)域已經(jīng)做了一些事情，使用他所說的空氣而不是電力。SMC 的執(zhí)行器軸連接到氣動活塞的背面。電子設(shè)備允許快速、精確的運(yùn)動，然后添加空氣以提供力量。他說這種技術(shù)對于那些需要速度、精度和力量的應(yīng)用是有益的。