氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自20世紀(jì)70年代以來(lái)就在工業(yè)化領(lǐng)域得到了迅速普及。 氣缸適用于作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，尤其適用于工件直線搬運(yùn)的場(chǎng)合。 20世紀(jì)90年代開始，電機(jī)和微電子控制技術(shù)迅速發(fā)展，使電動(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用迅速擴(kuò)大。

能耗評(píng)價(jià)方法

氣動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)行消耗的是壓縮空氣。壓縮空氣輸送過(guò)程中，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥、管道彎頭等阻性元件后，會(huì)有一定的壓力損失。 另外由于工廠普遍存在接頭、氣缸或電磁閥處的空氣泄露。盡管安裝時(shí)的泄漏量標(biāo)準(zhǔn)低于5%，但很多工廠的泄漏量10%～40%。 泄露也將導(dǎo)致一定的壓力損失。氣動(dòng)執(zhí)行器消耗的是壓縮空氣，需要將消耗壓縮空氣轉(zhuǎn)化為壓縮機(jī)的耗電。而電動(dòng)執(zhí)行器可采用直接測(cè)量得到耗電量，因此可將兩種執(zhí)行器在相同工況下的耗電量作為能耗評(píng)價(jià)依據(jù)。耗能過(guò)程如下圖：

測(cè)量氣動(dòng)執(zhí)行器耗能流程 

氣動(dòng)執(zhí)行器的空氣消耗量測(cè)量流程：

①打開截止閥,向儲(chǔ)氣罐中充滿0. 75MPa的壓縮空氣；

②關(guān)閉截止閥,讀取儲(chǔ)氣罐的壓力，檢查是否壓力下降，以防空氣泄露；

③設(shè)定減壓閥的壓力為0. 5MPa，氣動(dòng)執(zhí)行器往復(fù)動(dòng)作20次； 

④讀取儲(chǔ)氣 罐的最終壓力，結(jié)束測(cè)量。系統(tǒng)中壓縮空氣消耗是一個(gè)固定容腔充放氣 的過(guò)程，可利用差壓法來(lái)計(jì)算壓縮空氣的消耗量。

氣動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行能耗計(jì)算模型 

電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行能耗計(jì)算方法

測(cè)定方法：利用電力計(jì)測(cè)量電動(dòng)執(zhí)行器和控制器在工作時(shí)每秒鐘的功率， 測(cè)量結(jié)果通過(guò)A /D板卡傳送到PC并保存起來(lái)，利用積分的方法，將工作時(shí)間內(nèi)的功率曲線進(jìn)行積分就得到電動(dòng)執(zhí)行器工作這段時(shí)間所消耗的電量。

氣動(dòng)執(zhí)行器與電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行能耗實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們可以清楚的看到兩種執(zhí)行器在相同工況的情況下，每次往返運(yùn)動(dòng)的能耗對(duì)比圖。

電缸的特點(diǎn)

電缸是采用電機(jī)與控制器，產(chǎn)生一定推力的直線運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)氣缸相比，電缸充分發(fā)揮了電機(jī)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(shì)。同時(shí)具有低噪音，低振動(dòng)，高速，節(jié)能，可任意加入中間定位點(diǎn)，超長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)。并且可以在惡劣環(huán)境下無(wú)故障連續(xù)工作，防護(hù)等級(jí)可以達(dá)到IP67。在機(jī)械自動(dòng)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(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，電缸的需求將越來(lái)越大，但由于受技術(shù)及可靠性的限制，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電缸市場(chǎng)占有率極低，絕大多數(shù)都是靠進(jìn)口。如德國(guó)  FESTO，日本的IAI，SMC，DYADIC生產(chǎn)的電缸占據(jù)了80%以上的市場(chǎng)。由于電子控制技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化流水線的控制速度越來(lái)越快、精度要求也越來(lái)越高。

電缸采用了創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不但省去了傳統(tǒng)氣缸的管路和電磁閥，沒有漏氣和維護(hù)的煩惱，并且通過(guò)速度的實(shí)時(shí)控制，消除了傳統(tǒng)氣缸的振動(dòng)問題，運(yùn)行能耗僅為氣缸的1/2，可實(shí)現(xiàn)速度，定位的精確控制。