气动执行机构的应用

      如果制造商了解为什么使用气动执行机构，以及何时何地使用，它就可以提升性能和效率，同时降低总体成本。技术的进步解决了传统空气压缩气体中的难题，帮助人们明白了气动执行如何适应当前的控制架构。

      电动机器人和机电执行机构在抓取应用中广泛使用，它们需要复杂并且灵活的运动控制。如果抓取系统采用电动设计，应用工程师可能就需要假定末端受动器也是电动的。很多应用其实更适合使用气动机械夹具或者真空吸盘。

      如果不需要高度精确的定位，真空吸盘是抓取不同尺寸、形状和表面处理工件的理想方案。一个例子就是在包装的过程中抓取瓦楞和折叠纸盒材料或者大型物品。真空吸盘也适合抓取娇贵的物品，比如玻璃或者生鲜产品。使用真空吸盘的初始成本很低，仅仅包括吸盘和真空发电机的价格。而气动机械夹具适用于需要高速或者较大抓取力的场合。在一些高强度的应用中，真空发电机的运行成本可能非常高昂，这样整体算下来就不一定合算了。

      与电动夹具相比，气动夹具重量更轻，尺寸更小，并具有较低的初始成本。它的缺点是在抓力、速度和定位精确度等方面都有所不足。气动夹具可以根据运行的压力进行调整，它可以采用控制阀或者模拟比例压力阀。如果需要常规和精确的控制，电动夹具就可能是很好的选择。气动夹具的速度可以采用流量控制阀或者调整运行压力进行控制，但是这种方法并不那么精确，如果活塞粘滑不够的话，抓取的速度就不能非常低。

很多应用场合不适合使用电动方案，而是应该使用气动机械夹具或者真空吸盘。图片来源：Festo公司。

      食品和饮料加工机械可能会使用多种类型的执行机构，包括杆式、旋转式和无杆式等多种类型。杆式执行机构是最常见的类型，因为它具有多种功能，同时密封良好，是冲刷环境下的理想解决方案。由于价格低廉，并且食品加工和包装应用并不需要执行机构具备很高的精确性和灵活性，因此气动杆式执行机构在食品饮料行业应用非常广泛。电动执行机构和启动机构不一样，它并不太适用于食品级应用和冲刷环境。气动机构的相关电子元件可以放置在附近的仪表箱当中，并不会受到冲水的影响。

      有时潜在的污染物可能会被带入压缩空气系统中。很多阀门制造商现在都生产特殊产品，例如食品级润滑脂，因此在设计时要保证与食品接触到的压缩空气都是安全的。这样可以让用户能够在使用低成本的气动解决方案近距离接触食品和饮料产品时，也能够遵守FDA规定和各种规则。

        如果一个应用需要具有多个位置的执行元件，一些工程师可能就会考虑电动方案。气动机构可能也可以满足应用的要求，并且相比电动方案一般都会节约更多的成本。气动杆式执行机构最多可以实现五个位置的多气缸（一个执行机构，最多四个活塞杆以及每个活塞的空气连接）。此外，无杆式执行机构的中间停止模块可以使用气动驱动机械标识停止运输。两个杆式机构采用背靠背的方式安装，并且带有外部停止设备，比如液压减震器。

      气动和电动执行并没有孰优孰之说，选择合适的技术或者技术组合，在降低成本的同时提升绩效。

（文章转自：控制工程网）