Электрические цилиндры ORCA меняют представление об автоматизации промышленности

Гидравлические и пневматические системы играют важную роль в различных отраслях промышленности, выполняя важнейшие задачи в робототехнике, обработке материалов, переработке пищевых продуктов и других сложных приложениях.Гидравлические системы известны своей высокой точностью и мощностью, в то время как пневматические системы предпочтительны за их скорость и простоту, хотя они обычно предлагают более низкую точность управления.Пневматические приводы имеют свои ограничения и проблемы, включая плохую повторяемость, высокие затраты на техническое обслуживание, ограниченную точность, сложную интеграцию, непредсказуемое поведение в динамической среде и чрезмерную производительность шума.С развитием технологии интеллектуальных двигателей, электрические цилиндры стали практичной и часто превосходящей альтернативой, обеспечивающей более высокую эффективность и более низкую общую стоимость владения.

В то время как пневматические приводы превосходят по скорости и простоте, они по своей сути ограничены в приложениях, требующих высокой повторяемости и точности, таких как CNC-обработка, системы распределения,и автоматизированная сваркаИз-за сжимаемости воздуха даже незначительные колебания давления подачи, скорости потока или температуры окружающей среды могут привести к несоответствию длины хода привода, скорости и выброса силы.Дополнительные факторы, такие как время отклика клапанаВ отличие от электрических или сервоприводных приводов,которые позволяют осуществлять управление в замкнутом цикле и точность позиционирования, пневматические приводы, как правило, работают в конфигурации с открытым циклом, что приводит к менее последовательной производительности от цикла к циклу.

Пневматические приводы по своей сути не обладают точностью, необходимой для высокоточных приложений из-за физических свойств сжатого воздуха и ограничений управления системой.Изменения давления и температуры вызывают несоответствие выхода силы и движения приводаЗадержки в работе клапанов, длина воздушных линий и внутреннее трение внутри цилиндров еще больше способствуют изменениям в производительности хода.часто с допустимыми отклонениями ±1 мм или больше, недостаточно для задач, требующих тонкого контроля.

Многочисленные компоненты и подвижные части в пневматических системах увеличивают вероятность износа и механических сбоев.в то время как клапаны управления разрушаются из-за частого переключенияТрубы и фитинги могут развивать утечки или терять давление с течением времени, а резервуары для хранения воздуха подвержены внутренней коррозии.Эти проблемы могут привести к снижению эффективности системы и ее окончательной неисправности..

В то время как пневматические системы часто воспринимаются как экономически эффективные из-за относительно низкой начальной стоимости привода (обычно от 200 до 1000 долларов США),Это не учитывает расходы на установку (от 150 до 1 доллара США)С течением времени эти дополнительные расходы могут сделать пневматические системы более дорогими, чем электрические альтернативы.

Недавние инновации в области электрической технологии привода сделали ее практичной и конкурентоспособной заменой пневматическим системам.Современные конструкции теперь совпадают или превосходят пневматические системы по скорости и быстроте реагирования, предлагая при этом дополнительные преимущества, такие как программируемые профили движенияБлагодаря упрощенной интеграции системы и возможностям обратной связи в режиме реального времени, электрические приводы все больше подходят для динамических,высокопроизводительные приложения, которые ранее зависели от сжатого воздуха.

В таблице ниже приведены общие характеристики пневматических приводов и интеллектуальных электрических цилиндров серии ORCA.

Электрические цилиндры предлагают несколько ключевых преимуществ по сравнению с пневматическими системами, включая более высокую точность, лучшую повторяемость,и более низкие затраты на обслуживание из-за отсутствия систем сжатия воздуха и меньшего количества движущихся частейОни поддерживают управление закрытым циклом для точного позиционирования, работают более тихо и исключают необходимость в компрессорах, клапанах и обширных трубопроводах.Электрические системы также более легко интегрируются в цифровые архитектуры управления и, в сочетании с правильными стратегиями управления, могут обеспечить более безопасное и более устойчивое движение, что делает их идеальными для приложений, требующих последовательности, гибкости и надежности.

Двигатели серии ORCA имеют общую архитектуру трубчатых линейных двигателей: магнитный вал, приводящийся окружающими обмотками для создания почти бесконтактного механизма прямого привода.Как и другие трубчатые конструкцииОдно из отличий двигателей ORCA заключается в их полностью интегрированном дизайне, каждый агрегат включает в себя встроенные датчики (положение, температура,силаЭта интеграция упрощает проводку и программирование, уменьшает потребности в обслуживании и снижает общие затраты на систему.

Электрические баллоны ORCA обеспечивают высокую повторяемость при минимальных требованиях к техническому обслуживанию.Благодаря точному электромагнитному управлению и отсутствию механических компонентов передачи, таких как шестерени или ремни, они обеспечивают постоянное движение с точностью позиционирования менее 1 мм и практически без дрейфа в течение бесчисленных циклов.изготавливая пластиковые тюбинки с обеих сторон шасси как единственные работоспособные компонентыВ то время как пневматические приводы обычно достигают максимальной скорости 1,5 м/с для поддержания контроля и снижения износа, электрические приводы не сталкиваются с такими ограничениями.5 м/с без ущерба для контроля или долговечности.

Соответствие имеет важное значение для безопасного и эффективного взаимодействия между человеком и машиной, что означает способность привода к отказу под действием силы, подобной пружине, позволяющей допускать контакт с объектами, устойчивый к повреждениям.поверхностиДвигатели ORCA могут управляться как с обратным приводом, так и с соблюдением требований, способны уступать внешним силам при применении силы и позволяют тонко настраивать соответствие для любого применения.В то время как пневматические системы также предлагают некоторое врожденное соответствие (цилиндр уступает, если сила превышает давление воздуха), зависимость от сжатого воздуха и жестких клапанов управления оставляет место для непредсказуемости при перегрузке.пользователи могут достичь последовательного соответствия с минимальной механической сложностью путем программирования пределов максимальной силыМоторы могут быть сконфигурированы для подачи при определенных пороговых значениях (даже динамически запрограммированных),обеспечение предсказуемого и безопасного поведения во время физического взаимодействия.

Электрические приводы обеспечивают превосходную точность по сравнению с пневматическими системами, используя жесткие механические компоненты и передовое управление замкнутым циклом.Они обеспечивают обратную связь в режиме реального времени для точного и повторяемого позиционирования.В отличие от пневматических систем, электрические приводы поддерживают постоянное отслеживание независимо от внешних условий, таких как температура, колебания давления, напряжение питания,или внешние силы, такие как трениеЭто точное управление делает их идеальными для приложений, требующих точного управления движением, узких толерантностей и повторяемой производительности в течение длительных рабочих циклов.

В отличие от пневматических систем, которые требуют множества внешних компонентов (компрессоров, клапанов управления, регуляторов давления и обширных труб),Двигатели ORCA предлагают полностью интегрированное решение с бортовыми контроллерами PIDПомимо низких требований к техническому обслуживанию, двигатели ORCA обеспечивают усовершенствованное управление движением.включая обратную связь силы и положения в режиме реального времени и программируемые кинематические эффекты, такие как регулируемое заглушение, виртуальные пружины и колебания.Бесшовная интеграция программного обеспечения с интуитивно понятными платформами, основанными на графическом интерфейсе, такими как IrisControls, позволяет пользователям создавать очень специфические и сложные профили движения без механических корректировок.

Еще одним важным фактором в применении человека-машины является загрязнение шума, создаваемое системами управления.снижение производительностиТипичные пневматические системы работают при 60-90 дБ — такой же громкости, как в поезде метро — в то время как электрические двигатели ORCA работают при 20 дБ, что сравнимо с шепотом.

Поскольку промышленность все чаще требует более высокой эффективности, меньшего времени простоя, точности и безопасности в повторяемых процессах,электрические цилиндры стали жизнеспособной и часто превосходящей альтернативой пневматическим системамБлагодаря достижениям в области управления, интеграции и производительности современные электрические цилиндры снижают затраты на техническое обслуживание, снижают эксплуатационные расходы и улучшают функциональность.Последовательное модернизирование устаревших систем или разработка новых решений автоматизации, переход на электрическое приводное устройство может значительно улучшить надежность, гибкость и общую стоимость владения.