会员专享服务

免费注册会员在线购买立享9折

(▸查看会员在线订购教程)


  SSL GlobalSign Site Seal

首页 > 技术支持 > 解决方案一览 > 气动传动装置和电动传动装置的区别
气动传动装置和电动传动装置的区别
传动装置是什么?
●什么是传动装置?
“传动装置”是指负责移动、控制机构或系统的机器部件。
“直线传动装置” 可用作推力推动或将负载线性地传递到特定位置的传动装置。虽然结构相似,但传动装置的动力源可以多种多样,常见的有液压(流体)、气动(气体)或电动(AC/DC电源)。
动力源为气体的称为气动传动装置,而电动驱动的称为电动传动装置。
气动传动装置和电动传动装置常被进行应用比较,以满足不需要液压传动装置高推力的线性运动要求。

●面向不同的应用需求,气动传动装置和电动传动装置各具优势
以下为气动传动装置和电动传动装置的选用因素对比:

气动传动装置 电动传动装置
构造 简单 复杂
取决于气压 取决于结构(螺距/导程)
速度
准确性
重复性
运动控制能力
效率
成本 初始成本低 总拥有成本低
数据采集 开发中 丰富、成熟
环境 允许苛刻、危险 IP 等级
温度 相对更宽的容许 取决部件的容许
噪声
保养维护
寿命 估算 计算
理想应用 点到点定位 多点定位

传动装置的构造、系统差异及种类
气动传动装置的结构设计相较于电动传动装置的内部结构设计更简单。
虽然气动传动装置的设计比电动传动装置更紧凑,但当需要气动传动装置维持除动力以外的要求时,比如稳定的气压、噪音等,需要外部其他部件的辅助,结构使用上,气动传动装置需要更多的配件辅助,会占用更大空间。


●气动传动装置的工作原理与装置系统

气动传动装置主要由空心缸内的简易活塞组成。其定位是通过调节进入阀门的空气控制,利用活塞增加气压,通过气压传动将压缩空气的压力转换为机械能,驱动机构做直线往复运动,或摆动和旋转运动。


气动传动装置由于其简单的设计,安装起来也更容易、更快捷。但一旦设计完成后,需要变更其运动性能,需要同步考虑变更的部件也相对更多。


气动传动装置也有不同的设计,因为在气动传动装置中的活塞数量可能不同。活塞越多,力就越大,但也需要更多的压缩空气。





●电动传动装置的工作原理及种类
电动传动装置是将电动机的旋转力转换为具有特定机构(如滚珠螺杆、齿轮齿条)的线性力。例如电动滑台/电动缸是通过利用电动机驱动滚珠螺杆,滚珠螺杆螺母将沿着螺杆向前或向后移动。电动传动装置的位置可通过调节电动机的旋转角度进行精确的位置控制。

电动机通过组合不同的机构设计,包括滚珠螺杆、齿轮齿条、皮带和皮带轮等,以满足不同的负载、速度和精度等应用要求。


●东方马达的电动传动装置种类
小型电动缸

是将步进电动机与滚珠螺杆实现一体化,能够执行直线动作的产品。 同时搭载ABZO编码器,机身小巧,实现了高精度定位和节省空间、配线。


电动缸

电动机部搭载无需电池的ABZO编码器的 AZ系列步进电动机。传动装置除了直线型外,还备有缩短长度、有助于节省空间的折返型。


电动滑台

电动滑台使用了搭载机械绝对式编码器的AZ系列步进电动机,是由外框、导轨、导块、滚珠螺杆等构成的定位用滑台。利用滚珠螺杆的旋转及导轨可进行准确、精密的线性驱动。



齿条·齿轮机构

电动机部采用了搭载无需电池的ABZO编码器的 AZ系列步进电动机,除可高精度定位外,直动机构部保持小型化设计,由于经过高强度加工,还可实现搬运最大100kg的高负载。



力与速度
一般情况下,与电动传动装置相比,气动传动装置提供更高的速度和更小的力。但如电动传动装置的螺距/导程和气动传动装置中的活塞数量等因素,都会影响传动装置的最终特性。

对于气动传动装置,推力可通过活塞工作面积乘以气压计算,然而仅为简单粗略的核算,实际应用仍需考虑更多的因素,如摩擦、热效应等。
在处理压缩空气时,由于气压的稳定需要综合系统中各部件的稳定配合及考虑气体本身的不稳定性,气动传动装置很难保持稳定的速度或力。

对于电动传动装置,线性力是通过电动机的转矩与机构设计(如:导程、效率等)转换而来。

但电动传动装置的电压和电流更容易控制,即使没有闭环反馈,电动传动装置也可以更好地保持力和速度。电动传动装置上的滚珠丝杠或齿轮齿条机构起到齿轮减速比的作用,因此在牺牲速度的情况下可提高推力。

准确性和重复性
电动传动装置在精度和重复性方面占主导地位,这使其成为多点定位应用的理想选择。
由于电压和电流的精确控制比气压控制更为容易,因此电动传动装置可实现精准的位置控制和以相同的运动曲线实现位置的重复性。而气动传动装置通常用于简单的点对点定位应用。

电动传动装置通过搭载步进电动机,可提供高精度定位和稳定的转矩输出,保持转矩还可以使电动传动装置停止时的位置保持,防止位置移动。

但目前气动传动装置也逐渐发展,通过实现与电动传动装置类似的控制方式,但仍需额外的传感器和编程辅助实现接近电动传动装置的精度与重复性,同时也占用PLC上更多的 I/O。



运动控制能力
通过精准的控制转矩、速度和加速/减速模式,电动传动装置比气动传动装置在运动曲线控制上更多样化。

可实现稳定的微细进给
搭载αSTEP,因此能够稳定重复每1步的细微动作。
适合相机和镜头的微调。



低速且平滑的动作
采用微步驱动、平滑驱动功能✽,可抑制低速振动,
实现平滑移动。适合从注射器稳定供给溶液的驱动轴。
✽ 不改变脉冲输入设定,以整步时的移动量、速度自动进行微步驱动的控制。


电动传动装置由于其控制精度和准确性,可根据需求任意改变运动曲线和多点定位操作,其振动和运动状态等可通过调整运动曲线(如S曲线)进行优化。支持持加/减速过程的设定,利用驱动器波形监控功能监控电动机的运行状态及输出信号的状态,助力于装置的研发和调节等用途。




而气动传动装置通过硬挡块和弹簧进行单一模式的定位,很难实现精确的运动曲线控制。一旦运动曲线生成后,改变会比较困难且麻烦。

综上,气动传动装置被选用于单轴、点对点定位应用为主。而电动传动装置通常被选用于多点定位和多轴同步、联动的应用。

电动传动装置通过搭载机械式绝对编码器的步进电动机,因此,不再需要原点传感器。
除有助于进一步帮助装置实现节省空间节省配线外,还能够避免使用原点传感器时需要的定期维护及可能出现的故障。


数据采集
数据收集可以提高生产效率或预测性维护。电动传动装置展现了丰富的数据采集功能。

电动机和电动传动装置在控制方面已有成熟发展,它们拥有更复杂的控制。数据采集更容易实现且十分丰富。支持各类工业网络通信协议,如EtherCAT、 MECHATROLINK-Ⅲ、SSCNETⅢ/H、EtherNet/IP、Profinet等 ,随时可用于连接到各种 PLC、HMI 和 IPC。尽管气动传动装置也在进步,但实现数据可用于实时控制过程的程度可能仍具有挑战性。

环境、温度和噪音
由于电动传动装置系统采用了高敏感的精密组件,例如电动机、编码器和传感器等,因此气动传动装置更适合复杂的环境。选用时,需结合实际环境确认防护等级 (IP等级) 和规格以满足环境要求。

一般情况下,气动传动装置可应用于比电动传动装置更宽的环境温度。但当气动传动装置在高环境温度工作时,空气密封可能会失效且操作响应变缓。同时,高温也会影响电动机的轴承润滑脂寿命和金属膨胀性能,从而增加电动传动装置的摩擦和磨损。

在噪音方面,由于气动传动装置需要压缩空气,因此噪音相对更大。然而,在近年来会有所改善。

维护和寿命
电动机的寿命是可推算,而气动传动装置的寿命只能估算。
由于判断空气密封程度比较麻烦,因此气动传动装置必须定期维护,例如压缩机、阀门、配件、消声器、润滑器、过滤调节器、电磁阀和空气管等。

延长气动传动装置寿命的关键是保持活塞杆和活塞密封件的稳固性。但密封件磨损是无法避免,随着密封件的磨损,效率、力、速度和响应能力都受影响,从而使精度和重复性更差。
延长电动传动装置寿命的关键是保持较低的工作温度。



总结
气动传动装置:
1、体积小,质量轻,成本低;
2、轻松满足简单、短行程;
3、点到点定位要求,高速;
4、适用在相对恶劣的环境,但注意高温会缩短使用寿命。

电动传动装置:
1、高精度和重复性,满足更严格的要求,
2、支持高级运动曲线、多轴同步及多点定位应用;
3、提供多样的集成控制,如闭环反馈与工业网络控制;
4、丰富的数据收集,数据统一管理、可视化,适应更广泛的应用。

将气动传动装置切换为电动传动装置的采用,对于需要位置、速度、加速度和力控制的工位,具有更高的精度和重复性,在数据收集和同步多轴应用方面也更胜一筹。

东方马达丰富的电动传动装置&网络控制
●搭载αSTEP AZ系列的电动传动装置
DRS2系列
电动滑台
▶EAS系列
▶EZS系列
▶电动缸
EAC系列
小型电动缸
▶DR系列
▶DRS2系列
▶中空旋转式
传动装置
DGII系列
齿轮·齿条系统
▶L系列

▶电动夹爪
EH系列


●AZ系列多轴驱动器 DC电源输入(▶点此查看产品详情

*其中“薄型(4轴)“详情还请联络客户咨询中心或距离您最近的销售点▶点此查看各销售点联络方式


●AZ系列mini驱动器 DC电源输入 (▶点此查看产品详情
az_ethernatdriver










注意:本资料仅供参考。选购前请仔细确认设备需求和产品规格。
如需帮助,请洽询本公司客户咨询中心(电话:400-820-6516)。

相关服务

助您选择合适的产品

电动机选型工具

选型工工具
点此进入选型