Top

SNS

  • Facebook
  • 使用messenger傳訊給MAonline
產業掃描
電動缸取代傳統氣壓缸 加速迎接自動化升級
2021.08.11∣瀏覽數:305

電動缸取代傳統氣壓缸
加速迎接自動化升級


伊維萊台灣

製造業正在經歷一場數位革命,全球工廠都在關注工業4.0和工業物聯網的效應,盼望能藉此推動生產力、盈利能力增長的新浪潮。除了兼具實體與數位兩面外,新一代的機械生產也需要腦體俱佳,新型數位技術正在提升製造過程的智能性、響應性和靈活性,而線性傳動應用中,電動缸被證明是最明智的選擇。

當公司企業思考數位策略時,很容易陷入困境。廠長們擔心若想享受工業4.0的惠益,就不得不拆更換現有基礎設施,從零開始重建,且需要額外加裝軟硬體後,才能處理通信和數據分析,後續一切開發、測試和維護的開銷也得一肩承擔。

大量的證據顯示,大型工業4.0項目的益處不勝枚舉,而工廠環境下的數位化其實還有另一條路,能以更廉價簡單的方式進行:從零開始引進全新數位化,提高現有機械的性能和靈活度,並自動執行更多任務。事實上,一線應用的數位化方法有望成為未來幾年工業技術增長最快的領域之一,預計未來五年內,全球工廠自動化產品市場將以每年9%的速度增長。

首先,它解決了製造商的短期目標:「降低運營和人工成本,同時提升生產力、品質和安全性。」這意味著許多自動化解決方案(尤其是相對簡單的小規模應用)能立竿見影地收回成本;然而獲益不止於此,如果機構選擇正確的技術途徑,且組件功能強大、靈活,並能集成到現有或未來的數位基礎架構中,就能長期創造價值,讓自動化系統連接並集成到更廣泛的工業4.0網絡和應用中。

製造自動化最常見的構成要素之一是線性傳動需求,無數的工業應用領域借助線性驅動器運輸、查找和定位產品、組件與工具。在工廠環境下,線性傳動的傳統實現方式是借助液壓氣動解決方案。長期以來,公司企業一直依賴氣動系統來實現高速、低負載應用,或轉向必須產生強力的液壓系統;然而,跨過工業4.0門檻後,製造商和機械設計師們陸續發現,電動缸能更充分滿足當前和未來的自動化需求。電動缸是使用電動馬達驅動滾珠或滾柱螺桿機構,取代液壓缸或氣缸,它支援多種標準設計,採用模組化形式,幾乎能為一切可能的應用量身定制功率、速度和精度。

在自動化系統的生命週期中,線性傳動的機電方法能帶來可觀的總成本收益。電動缸包含高精度零件,關鍵的機件被保護完善,能抗損壞抗污染,從而延長和預見壽命時間。電動缸需要更換時,換裝過程快速簡單,無需長久關停系統或掌握專業知識。另外,機電系統也無比高效,電動缸能將消耗的80%動力轉化為有用功率,效率約為液壓系統的兩倍,比典型的壓縮空氣裝置高出四倍以上。

電動缸的優點始於其簡化的設計。液壓氣動需要精心安設專用基礎設施。氣動系統需要管線、泵、閥門、調節器、潤滑器、空氣過濾器等諸多組件。液壓系統則是需要儲液室、泵、電機、放洩閥、換熱器以及降噪設備。相比之下,電動缸只需幾根電纜就能傳輸電力和控制系統。簡化造就了精巧的整體體積和簡單的機械配置,減輕了自動化項目的總體設計、安裝和調試所需時間。

電動缸易於集成,機電系統需要考慮的部件較少,無需擔心管線鋪設或不同元件的相對位置,可在緊湊空間內或現有機械上增設運動軸。控制系統集成也很直接,簡單接口連通所有主要工業網絡協定。

隨著自動化任務的要求日益嚴苛,機電驅動的優勢愈發凸顯。液壓與氣動系統難以或無法精確控制驅動器的速度和位置,尤其是任務需要參數顯著變化時,相較之下採用直接機械連接馬達和螺桿之間的電動缸,不只讓系統完全可控,並具有很高的重複性(可達微米級)及更高的鋼性。此外,它還能輕鬆跟隨運動週期,精確調整速度。

由於電動缸的速度、加速度或定位均可通過軟體調整,因此蘊含機電驅動技術的自動化系統更容易微調,從而使用者能夠不斷適應和改進它們的流程,從數據驅動的持續改進活動,靈活彈性的應用在工業4.0中不可或缺。