Hydrauliikalla on pitkä käyttöikä, mutta se ei ole yhtä tehokasta kuin sähköjärjestelmät. Sähköjärjestelmät tarjoavat myös tarkan paikannuksen, nopeuden ja nopeuden säädön tehokkaammalla toiminnalla. Ne toimivat suljetun piirin ympäristössä, mikä helpottaa tiedonkeruuta, ja ne ovat käytännössä huoltovapaita.

Itse asiassa, kun sähkökäyttöiset sauvatyyppiset toimilaitteet pystyvät tuottamaan huippuluokan hydrauliikan kaltaisia ​​voimia, niistä tulee yhä käyttökelpoisempia korvaajia hydraulijärjestelmille monissa sovelluksissa. Ominaisuuksien ja rajoitusten arviointi ja niiden yhdenmukaistaminen järjestelmän tavoitteiden kanssa auttaa määrittämään parhaan vaihtoehdon sovellukseen.

Hydraulisylinterit ovat olleet vuosikymmenten ajan ainoa käyttökelpoinen teknologia suuria voimia vaativiin sovelluksiin. Hydrauliikka on kestävää ja suhteellisen helppoa ottaa käyttöön – ja lisäksi se tarjoaa alhaisemmat kustannukset voimayksikköä kohden. Ei ihme, että hydraulisylintereistä on tulluttosiasiallisestivalinta lähes minkä tahansa raskaan esineen voimanlähteeksi, jota on siirrettävä suorassa linjassa, olipa se sitten nopea tai hidas, ylös tai alas … mukaan lukien metallipuristimet, kuljetinhihnat, nosturit, sahat ja monet muut.

Sähkökäyttöiset sauvatoimilaitteet (joita joskus kutsutaan sähkösylintereiksi) ovat uusin liiketekniikka, joka tarjoaa vaihtoehdon hydrauliikalle. Sähkökäyttöiset toimilaitteet ovat suhteellisesti joustavampia, tarkempia ja luotettavampia, ja niiden voimaominaisuudet kasvavat jatkuvasti.

Sähköjärjestelmien etujen ymmärtäminen hydrauliikkaan verrattuna auttaa määrittämään parhaan vaihtoehdon sovellukseen. Lisäksi muutaman tärkeän muuntamisvinkin ymmärtäminen varmistaa onnistuneen siirtymisen hydraulisesta sähkökäyttöiseen sovellukseen.

Hydrauliikka: Perinteinen teknologia, jolla on joitakin haittoja

Käyttäjät tietävät, miten hydrauliset koneensa pidetään toiminnassa. Silti on olemassa haasteita ja haittoja. Hydrauliikan kanssa ei ole kyse siitä, vuotavatko tai rikkoutuvatko ne, vaan siitä, milloin ne vuotavat tai rikkoutuvat. Puhdistaminen on sotkuista ja aikaa vievää. Tuotanto-osat tai -tuotteet on ehkä romutettava. Hydrauliikka vaatii myös suhteellisen paljon tilaa kompressorin vuoksi sekä säännöllistä huoltoa ja manuaalista vaihtoa. Lisäksi hydrauliikka on meluisaa, voi olla altis lämpötilan vaihteluille, sillä ei ole tarkkoja moniasento-ominaisuuksia ja se toimii avoimessa piirissä – mikä vaikeuttaa tiedonkeruuta koneen ohjaimille.

Sähkökäyttöiset toimilaitteet parannettua liikkeenohjausta varten

Tärkein syy, miksi insinöörit valitsevat sähköisen toimilaitejärjestelmän hydraulisen sylinterijärjestelmän sijaan, on sen liikkeenohjausominaisuuksien joustavuus:

1. Paikan hallinta — useisiin paikkoihin tarkasti
2. Nopeuden säätö
3. Kiihtyvyyden ja hidastuvuuden hallinta
4. Tarkka lähtövoiman säätö
5. Kaikkien näiden liikemuuttujien hienostunut lennossa tapahtuva ohjaus.

Sähkökäyttöiset toimilaitteet yhdessä servomoottorin ja -järjestelmän kanssa mahdollistavat portaattoman asennon hallinnan... ja tarkkuus ja toistettavuus ylittävät huomattavasti hydraulisten järjestelmien tarkkuuden ja toistettavuuden.

Vakiohydrauliikka on erinomaista päästä päähän -asentosovelluksissa, mutta iskun puolivälissä tehtävä asemointi näillä sylintereillä on monimutkaisempaa – ja vaatii ohjausventtiilin ja käyttäjän apua. Iskun puolivälissä tehtävä asemointi on avoimen silmukan mukainen ja vaatii käyttäjän päättämään, mikä asento on hyväksyttävä. Lisäksi nopeuden säätöä valvotaan ohjausventtiilin kautta, ja jälleen käyttäjän on valittava sovellukselle hyväksyttävä nopeus... vaikka tarkan nopeusasetuksen saavuttaminen on usein vaikeaa.

Kun nopeusasetus on säädetty, hydraulisylinteriltä tarvittavaa painevoimaa säädetään paineventtiilin kautta. Tämäkin vaatii tyypillisesti käyttäjän asettamaan tavoitevoiman. Lisäksi hydraulisylinterin asennon, nopeuden ja voiman toistettavuutta heikentävät kuluneet tiivisteet, vuodot, painehäviöt ja pumpun aiheuttamat piikit sekä muut huoltoon liittyvät tekijät. Tuotantoympäristöissä, joissa öljyn laatu ja viskositeetti vaihtelevat lämpötilan mukaan, on vaikea saavuttaa päivittäin tai kuukausittain (ja vielä harvemmin vuodesta toiseen) toistettavissa olevaa suorituskykyä. Siksi tavoitellun suorituskykytason saavuttaminen edellyttää jatkuvaa käyttäjän puuttumista asiaan.

Servotason nopeudensäätö on tarkkaa

Sähkökäyttöisillä toimilaitteilla on vielä enemmän etuja, kun ne yhdistetään servo-ohjausjärjestelmiin. Useita akseleita ohjaavat servo-ohjaimet ovat helposti saatavilla valmiina komponentteina. Ohjaimet ja sähköiset toimilaitteet voidaan helposti (ja kustannustehokkaasti) koordinoida monimutkaisissa moniakselisissa kokoonpanoissa. Yhden tai useamman sähköisen toimilaitteen nopeutta säädetään tarkasti ja jatkuvasti – ja ne voivat helposti siirtyä nopeudesta toiseen pysähtymättä tai ylittämättä kohdeasemia.

Lisäksi kiihtyvyyden ja hidastuvuuden servo-ohjaus estää sähköisiä toimilaitteita äkillisistä pysähdyksistä tai nykäyksistä. Tämä puolestaan ​​poistaa koneen runkoelementteihin kohdistuvan rasituksen ja tarpeen ylimitoittaa rakenteita kestämään iskukuormia. Kaikki liikkeet ovat sulavia, jotta sähköiset toimilaitteet voivat taata sujuvan liikkeen kriittisissä prosesseissa, joissa koneen tärinät ovat kohtuuttomia tai voisivat muuten rajoittaa prosessin nopeutta.

Servojärjestelmissä toimilaitteen lähtövoimaa ohjataan servomoottoriin syötetyn virran avulla. Koska servo-ohjaimilla on tarkka virran säätö, lähes kaikki sähköiset toimilaitteet tarjoavat tarkan ja toistettavan voimansäädön työpisteessä.

Sähkökäyttöisten toimilaitteiden toinen tärkeä ominaisuus on niiden kyky tarjota ohjelmoitava ohjaus kaikille liikeprofiilimuuttujille. Tämän seurauksena ainoa käyttäjän vuorovaikutus on u-front-suunnitteluaika tavoitesuorituskykymuuttujien rakentamiseksi PLC:n tai muun ohjaimen ohjelmointiympäristöön. Kun arvot on asetettu, toiminto toistuu päivästä toiseen, kuukaudesta toiseen ja vuodesta toiseen. Laitteiden ihmisen ja koneen väliset käyttöliittymät tai HMI-näytöt voivat näyttää (ja mahdollistaa säädön) sijainnin, nopeuden, voiman sekä kiihtyvyyden ja hidastuvuuden milloin tahansa koneen maksimaalisen joustavuuden saavuttamiseksi.