So sánh với các tùy chọn cơ điện

Các xi lanh và bộ truyền động khí nén thường được gọi là các thiết bị của bang bang bang bang bang bang, thực hiện các bước di chuyển nhanh từ đầu này sang đầu kia, với sự điều chỉnh hạn chế của lực hoặc cấu hình di chuyển.

Mặt khác, các bộ truyền động điện cơ với các điều khiển servo cung cấp mức độ tinh chỉnh cao trong định vị, mô-men xoắn và độ chính xác. Nói chung, pneumatics là một giải pháp hiệu quả về chi phí cho các chuyển động điểm-điểm khá thô, trong khi các bộ truyền động điện cơ cung cấp độ chính xác cao với chi phí cao hơn.

Có một điểm giữa hai giải pháp này, ở đó cần một mức độ kiểm soát tương đối cao, nhưng không có sự phức tạp và chi phí của các hệ thống điều khiển servo cơ điện. Thu hẹp khoảng cách này là các pneumatics hoạt động trong một hệ thống vòng kín - nói cách khác, pneumatics servo.

Servo pneumatics so với pneumatics truyền thống

Các thành phần chính của hệ thống khí nén servo là bộ truyền động có phản hồi, van tỷ lệ và bộ điều khiển servo.
Tín dụng hình ảnh: Festo

Hệ thống servo là một hệ thống sử dụng thiết bị phản hồi và bộ điều khiển để theo dõi và sửa lỗi của hệ thống (về vị trí, tốc độ hoặc lực xoắn). Do đó, việc tích hợp xi lanh khí nén hoặc bộ truyền động với hệ thống phản hồi và bộ điều khiển có thể ra lệnh dựa trên phản hồi đó, mang lại cho chúng ta một thiết bị khí nén servo. Một thành phần quan trọng khác của hệ thống khí nén servo là một van tỷ lệ, điều chỉnh chính xác việc cung cấp không khí để đảm bảo đạt được vị trí hoặc lực chỉ huy.

Pneumatics truyền thống cho phép chuyển động nhanh, lực cao, điểm-điểm. Khí nén Servo cung cấp cùng tốc độ và khả năng lực, với lợi thế là định vị chính xác cao hơn, không chỉ ở cuối hành trình, mà còn ở các điểm trung gian dọc hành trình. Ngoài việc có được thông tin phản hồi về vị trí, khí nén servo còn theo dõi và điều chỉnh áp suất không khí, cho phép kiểm soát chính xác lực tạo ra.

Một nhược điểm (thực tế hoặc nhận thức) đối với bệnh viêm phổi truyền thống là tiêu thụ không khí. Chuẩn bị không khí và chi phí giao hàng, và khí nén có thể sử dụng một lượng không khí đáng kể ngay cả khi chúng không hoạt động. Mặt khác, khí nén Servo, kiểm soát luồng không khí dựa trên vị trí và lực cần thiết. Điều này dẫn đến mức tiêu thụ không khí ít hơn so với khí nén tiêu chuẩn, tới 30%. Điều quan trọng cần lưu ý là khí nén servo yêu cầu không khí chất lượng cao hơn so với khí nén tiêu chuẩn. Ngoài lọc tiêu chuẩn công nghiệp, bộ lọc 5 micron thường được khuyên dùng cho các hệ thống khí nén servo.

Tại sao pneumatics servo thay vì cơ cấu chấp hành cơ điện?

Tất nhiên, bộ truyền động điện cơ có thể cung cấp điều khiển vị trí và lực chính xác, nhưng pneumatics có mật độ năng lượng cao hơn nhiều, đó là khả năng chịu lực cho một kích thước nhất định. Một xi lanh khí nén hoặc bộ truyền động servo thường cung cấp khả năng chịu lực gấp nhiều lần so với bộ truyền động cơ điện có kích thước cơ thể tương tự, đó là một lợi thế đáng kể trong việc nhấn, chèn và thắt chặt các ứng dụng. Máy nén khí servo cũng hoạt động với nguồn điện 24 Vdc, cho phép chúng được sử dụng trong các ứng dụng năng lượng thấp. Công suất thấp hơn cũng làm giảm sinh nhiệt và tích tụ nhiệt, do đó chúng hoạt động tốt trong các ứng dụng liên tục và môi trường nhiệt độ cao.

Trong khi các hệ thống servo cơ điện đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ, việc áp dụng khí nén servo trong các ứng dụng công nghiệp có những tiến bộ trong điều khiển và phần mềm. Không khí có thể nén được, và biến này khó xác định và mô hình hóa hơn nhiều so với việc tuân thủ, tính năng hoặc phản ứng ngược, trong một hệ thống cơ điện.

Trước khi pneumatics có thể được thương mại hóa, các thuật toán điều khiển khí nén có khả năng tính đến sự phi tuyến tính này đã được tạo ra. Nhưng mười năm qua đã chứng kiến ​​sự phát triển và tích hợp của van phản ứng cao và bộ xử lý tín hiệu số (DSP) có thể tạo ra các tính toán tốc độ cao, biến hệ thống khí nén servo thành hiện thực, có khả năng cung cấp lực và định vị chính xác, phản ứng cao điều khiển.