SMC氣動(dòng)執(zhí)行器（也稱為SMC氣缸）在許多應(yīng)用中繼續(xù)發(fā)揮重要作用。然而，由于它們可以提供許多性能優(yōu)勢(shì)，SMC電動(dòng)替代品正在取得進(jìn)展。這些包括更長(zhǎng)的循環(huán)壽命和可編程性。低成本和快速的致動(dòng)速度是氣動(dòng)致動(dòng)器提供的優(yōu)勢(shì)之一。SMC Corp.的執(zhí)行官說(shuō)，一個(gè)典型的氣動(dòng)系統(tǒng)由一個(gè) 25 毫米沖程壓接型氣缸和位置開(kāi)關(guān)、電磁閥、流量控制等組成，小批量時(shí)的成本約為 200-250 美元。他說(shuō)，這比成本的電子競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品低 50% 左右。關(guān)于速度，Neff 說(shuō)氣動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行速度比的電動(dòng)執(zhí)行器——滾珠絲杠類型更快。這通常相當(dāng)于 25 mm 行程每分鐘 800 次循環(huán)。它們的力與封裝尺寸之比也優(yōu)于電動(dòng)，他說(shuō)這在夾持應(yīng)用或移動(dòng)大型物體時(shí)很重要。但對(duì)于那些性能比成本更重要的應(yīng)用，電動(dòng)執(zhí)行器可能是更好的選擇。技術(shù)的進(jìn)步及其制造方式也有助于它成為氣動(dòng)執(zhí)行器的價(jià)格相當(dāng)?shù)奶娲?。走向電?dòng)的優(yōu)勢(shì)循環(huán)壽命是電動(dòng)執(zhí)行器比氣動(dòng)執(zhí)行器更具優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域之一。根據(jù) Neff 的說(shuō)法，氣動(dòng)執(zhí)行器的壽命很短，在慢速移動(dòng)應(yīng)用中約為 1000 萬(wàn)次循環(huán)，而在高循環(huán)率應(yīng)用中為 100 萬(wàn)次。滾珠絲杠電動(dòng)執(zhí)行器具有相似的循環(huán)壽命。然而，基于直線電機(jī)的電動(dòng)執(zhí)行器在過(guò)去十年左右變得越來(lái)越普遍，其循環(huán)壽命是氣動(dòng)和滾珠絲杠執(zhí)行器的 10 倍，Neff 說(shuō)。循環(huán)率也高出兩倍。對(duì)于不需要旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)執(zhí)行器桿的應(yīng)用，電動(dòng)可能是更好的選擇。如果使用氣動(dòng)裝置，解決方案是使用雙桿來(lái)防止這種旋轉(zhuǎn)，但這會(huì)將組件的成本提高到與傳統(tǒng)電動(dòng)執(zhí)行器相似的價(jià)格?？删幊绦允请妱?dòng)執(zhí)行器提供的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。氣動(dòng)執(zhí)行器需要手動(dòng)設(shè)置和調(diào)整，并且很難獲得關(guān)于其速度和位置的精確反饋。而編碼器嵌入到電動(dòng)執(zhí)行器中，可實(shí)現(xiàn)更精確的運(yùn)動(dòng)。隨著工業(yè)環(huán)境中計(jì)算機(jī)使用的增加以及許多應(yīng)用對(duì)精度的需求，對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行編程的能力可以極大地使最終用戶受益。電源是電動(dòng)執(zhí)行器可以發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的另一個(gè)領(lǐng)域。電力——設(shè)施的其他方面已經(jīng)需要電力——可用于為電動(dòng)執(zhí)行器提供動(dòng)力。但是氣動(dòng)執(zhí)行器需要安裝空氣壓縮機(jī)，這會(huì)占用設(shè)施空間并增加成本。它們也可能很吵，歐洲等許多地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始規(guī)范設(shè)施內(nèi)的噪音，以幫助改善工人的健康。另一方面，電動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)行安靜。觀看 SMC 的視頻，展示電動(dòng)執(zhí)行器相對(duì)于氣動(dòng)執(zhí)行器的優(yōu)勢(shì)。 直線電機(jī)執(zhí)行器在某些應(yīng)用中，使用某些類型的電動(dòng)執(zhí)行器所提供的優(yōu)勢(shì)超過(guò)了氣動(dòng)版本所提供的低成本優(yōu)勢(shì)。Neff 說(shuō)，這些應(yīng)用包括需要高速和長(zhǎng)循環(huán)壽命的應(yīng)用。他說(shuō)，像 SMC 開(kāi)發(fā)的那種直線電機(jī)電動(dòng)執(zhí)行器在這些類型的應(yīng)用中是有益的。SMC 的執(zhí)行器使用動(dòng)圈式執(zhí)行器技術(shù)，其中線圈用于產(chǎn)生移動(dòng)執(zhí)行器所需的力，并安裝在線性導(dǎo)軌上。氣缸的測(cè)試表明其生命周期超過(guò) 1 億次，Neff 說(shuō)磨損的部件是直線導(dǎo)軌。氣動(dòng)選項(xiàng)的生命周期較短，并且由于活塞密封等部件的磨損而經(jīng)常出現(xiàn)故障。電子組件通常具有較少的活動(dòng)部件，這有助于減少磨損量，從而減少其他組件所經(jīng)歷的維護(hù)或故障。Neff 表示，直線電機(jī)電動(dòng)執(zhí)行器的速度也比氣動(dòng)執(zhí)行器快 50%?！爸本€電機(jī)非?？?。我們移動(dòng)的只是幾乎沒(méi)有重量的線圈，”他解釋道。同樣，能夠?qū)﹄妱?dòng)執(zhí)行器的速度和位置進(jìn)行編程，而無(wú)需進(jìn)行任何手動(dòng)調(diào)整，這比氣動(dòng)選項(xiàng)更有優(yōu)勢(shì)。一些電動(dòng)執(zhí)行器還允許對(duì)力進(jìn)行編程，進(jìn)一步使最終用戶受益。由于直線電機(jī)電動(dòng)執(zhí)行器安裝在直線導(dǎo)軌上，因此沒(méi)有旋轉(zhuǎn)軸，因此在不需要軸旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。

SMC 的 LEF 系列帶內(nèi)置控制器的線性執(zhí)行器旨在成為氣動(dòng)版本的具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的替代品。
克服成本挑戰(zhàn)成本仍然是電動(dòng)執(zhí)行器在市場(chǎng)上超越氣動(dòng)執(zhí)行器的大障礙。雖然電動(dòng)執(zhí)行器可以提供許多優(yōu)勢(shì)，但它們的價(jià)格通常是氣動(dòng)執(zhí)行器的三倍，這可能是一個(gè)困難的提議。克服這一成本障礙是該行業(yè)需要關(guān)注的地方。Neff 說(shuō)，這就是 SMC 過(guò)去 20 年來(lái)一直在努力的方向。降低電動(dòng)執(zhí)行器的制造成本是步。該公司能夠通過(guò)使用的制造方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，包括：
激光切割零件，印刷線圈而不是纏繞線圈，成本低于 15 美元的印刷線圈中設(shè)計(jì)的編碼器，以及基于無(wú)人機(jī)控制器的低成本控制器放大器。
使用高功率激光切割機(jī)可使公司每小時(shí)生產(chǎn)約 400 個(gè)零件，其生產(chǎn)速度與通常用于生產(chǎn)氣動(dòng)元件的機(jī)器的生產(chǎn)速度相當(dāng)?！斑@使機(jī)械成本的制造成本[達(dá)到相同的價(jià)格]，”內(nèi)夫說(shuō)。該公司還受益于編碼器和控制器成本的下降。剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)電動(dòng)執(zhí)行器時(shí)，編碼器的成本約為 125 美元?，F(xiàn)在它低于 15 美元，因?yàn)樵摴旧a(chǎn)自己的編碼器。 SMC的部門(mén)開(kāi)發(fā)、測(cè)試和制造了自己的光學(xué)編碼器系列。這不僅有助于降低執(zhí)行器的生產(chǎn)成本，還有助于解決許多公司面臨的供應(yīng)鏈問(wèn)題。這消除了對(duì)供應(yīng)商的依賴，使公司能夠控制成本。Neff 表示，用于執(zhí)行器的控制器 25 美元，因?yàn)樵摴疽呀?jīng)采購(gòu)了用于無(wú)人機(jī)的控制器芯片。因?yàn)樗鼈兪谴笈肯M(fèi)電子元件，它們價(jià)格低廉，同時(shí)仍提供致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)所需的精度。打印其執(zhí)行器中使用的線圈而不是像其他制造商那樣纏繞它們也有助于降低制造成本。Neff 將其等同于電路板制造技術(shù)——它們可以在任何地方打印，并且每天可以在標(biāo)準(zhǔn)商用機(jī)器上打印多達(dá) 5,000 個(gè)。這在不影響質(zhì)量的情況下降低了機(jī)床和零件成本，而質(zhì)量實(shí)際上得到了改善。Neff 說(shuō)線圈電阻變化減少了 90%，因?yàn)樗怯∷⒍皇抢p繞的。這些制造成本的降低使電動(dòng)執(zhí)行器的價(jià)格與非旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)版本的價(jià)格一致，為它們?cè)谛枰咚倩蚓苎b配的應(yīng)用中的使用提供了途徑。觀看 SMC 的視頻，展示使用電動(dòng)推桿進(jìn)行產(chǎn)品標(biāo)簽的好處。 Neff 表示，氣動(dòng)執(zhí)行器及其有利的尺寸與力比仍然具有前期成本優(yōu)勢(shì)。對(duì)于需要更高力的應(yīng)用，氣動(dòng)仍然具有優(yōu)勢(shì)。但隨著電動(dòng)執(zhí)行器的成本持續(xù)下降，特別是隨著銷量的增加，在大約 10 年內(nèi)，電動(dòng)執(zhí)行器的價(jià)格可能會(huì)與氣動(dòng)解決方案的價(jià)格相媲美。他的結(jié)論是，氣動(dòng)技術(shù)可以與液壓技術(shù)并行，因?yàn)殡妱?dòng)解決方案在市場(chǎng)上變得越來(lái)越普遍，但他表示，氣動(dòng)執(zhí)行器的使用量下降會(huì)更慢，因?yàn)榭赡芸偸谴嬖跉鈩?dòng)執(zhí)行器是的用例。
電氣氣動(dòng)技術(shù)在哪里發(fā)揮作用？電動(dòng)液壓技術(shù)——電動(dòng)和液壓技術(shù)的結(jié)合——在許多應(yīng)用中變得很普遍。但是電動(dòng)氣動(dòng)技術(shù)呢，如果將氣動(dòng)和電動(dòng)結(jié)合起來(lái)會(huì)產(chǎn)生什么好處呢？SMC Corp. 的執(zhí)行官 Ed Neff 表示，該公司在這一領(lǐng)域已經(jīng)做了一些事情，使用他所說(shuō)的空氣而不是電力。SMC 的執(zhí)行器軸連接到氣動(dòng)活塞的背面。電子設(shè)備允許快速、精確的運(yùn)動(dòng)，然后添加空氣以提供力量。他說(shuō)這種技術(shù)對(duì)于那些需要速度、精度和力量的應(yīng)用是有益的。