Servo Electric Cilindro vs. Cilindro idraulico vs. cilindro pneumatico - confronto delle prestazioni

1. Componenti

Attuatori

Dal punto di vista dei componenti dell'attuatore, i sistemi pneumatici si basano principalmente su valvole a solenoide, filtri, regolatori di pressione e altri elementi che lavorano in tandem con cilindri. La loro fonte di alimentazione è un compressore d'aria e il costo per asse è relativamente basso. Al contrario, ogni asse in un sistema di cilindri elettrici richiede un'unità servo come unità di uscita di alimentazione. A questo proposito, il costo hardware dei cilindri elettrici e dei sistemi di guida sono chiaramente più elevati.

Dispositivi di controllo

In termini di componenti di controllo, sia i servomoli pneumatici che i servi del cilindro elettrico richiedono PLC o altri controller. I sistemi pneumatici utilizzano i relè per controllare le valvole del solenoid e sono necessari ulteriori sensori per il controllo del movimento complesso. I sistemi di cilindri elettrici, tuttavia, possono ottenere varie funzioni di movimento direttamente attraverso i servi unità senza richiedere componenti di controllo extra.

2. Progettazione del sistema

Hardware

I sistemi pneumatici coinvolgono più componenti, rendendo il sistema più complesso, il che si traduce in tempi e costi di progettazione hardware più elevati. I sistemi di cilindri elettrici, d'altra parte, hanno una struttura molto più semplice, che consiste solo nel cilindro, dall'unità e dal controller, che fa più facilmente l'integrazione hardware.

Software

Dal punto di vista dell'applicazione, è difficile distinguere un chiaro divario tra i due, poiché questo dipende fortemente dal caso d'uso specifico.

3. Assemblaggio del sistema

Gruppo meccanico

I sistemi pneumatici richiedono maggiori sforzi di installazione a causa del maggior numero di componenti coinvolti. Oltre all'installazione di cilindri, i lavoratori devono anche montare valvole di solenoide, filtri, regolatori di pressione e talvolta sensori. Con i cilindri elettrici, è necessario installare solo il cilindro stesso (gli allegati dell'asta sono gli stessi dei cilindri tradizionali) e le connessioni di alimentazione/feedback vengono effettuate tramite cavi plug-and-play sull'unità.

Cablaggio

I sistemi pneumatici richiedono cablaggio per le valvole del solenoide, i collettori delle valvole e le linee di alimentazione dell'aria. Se è necessario un feedback di posizione, è necessario un ulteriore cablaggio del sensore. I sistemi di cilindri elettrici richiedono solo cavi per l'alimentazione e il feedback del motore.

Cabinet di controllo

Inoltre, il costo di integrazione del gabinetto per i sistemi pneumatici è leggermente più elevato a causa della varietà di componenti, mentre gli armadietti del cilindro elettrico necessitano solo di servi unità standard.

4. Produzione e operazione

La differenza più significativa nella produzione e nel funzionamento risiede nei costi di consumo di energia . Come accennato in precedenza, i cilindri pneumatici si basano sull'aria compressa come mezzo intermedio e la perdita d'aria durante il funzionamento riduce l'efficienza energetica. I cilindri elettrici, tuttavia, convertono direttamente l'energia elettrica in movimento meccanico, con conseguente maggiore efficienza energetica.

I calcoli dei costi energetici possono essere citati come segue:

• Costo di energia del cilindro pneumatico = consumo di aria compressa per ciclo × numero di cicli × costo per unità di aria compressa

• Costo di energia del cilindro elettrico = consumo di energia per ciclo × numero di cicli × costo elettrico per unità