2026/04/14

电动的电源：真空如何成为移动设备

模块化工厂、移动机器人和不断上涨的能源价格正在从根本上改变自动化。在越来越多的情况下，这为传统压缩空气系统打开了另一种选择：电动的真空产生装置，它提供了新的自由度。它可以实现自给自足的抓取解决方案、减少能源损耗和无缝集成到数字化生产环境中。

电动的真空产生装置作为传统压缩空气系统的补充，增补了新的可能性，并可无缝集成到数字化生产环境中。

生产经理们面临着双重任务：他们希望自己的工厂是灵活的，同时又是节能的。为实现这一目标，他们正在规划模块化生产单元，依靠自主移动机器人 (AMR)，和研究低压缩空气耗气量区域的概念。与此同时，他们还遇到了既定的基础设施。压缩空气线路固定地穿过大厅。每一个新系统都需要连接器，每一次布局变化都会带来额外的工作。

生产管理人员可以将电动的真空产生装置作为一种补充选配，将自动化始终对齐移动性、灵活性和数字透明化的方向。

∼ Michael Pojtinger，工艺真空自动化（元器件）业务开发主管

真空技术在这一环境中发挥着中心化的功能。在电子生产、物流工艺和汽车行业中，它可以夹持、固定和移动工件。传统上，发生器通过压缩空气产生真空。这项技术已经非常成熟，并且一直是许多系统的支柱。然而，新的生产理念需要补充产品系列。

真空跟随流量，而不是基础设施

移动机器人尤其需要灵活的解决方案。AMR 和自动导引车 (AGV) 可在工厂内自由移动。它们不能携带固定的介质连接。协作机器人（cobots）也遵循与经典行业机器人不同的原则。它们重量轻、使用灵活和可改变工作场所。不过，外部压缩空气的优势还在于其他方面。位于格拉滕的施迈茨公司工艺真空自动化（元器件）业务开发主管 Michael Pojtinger 说得很直白："工厂正在模块化，但压缩空气是为固定安装而制造的"。

这就是电动的真空产生装置的用武之地。它们无需中心化压缩空气即可工作，只需连接一个电源额定功率。集成的电动动机驱动泵或鼓风机。系统直接在使用点产生所需的工作压力。电源来自电网或机器人的车载电池。真空直接在臂端工具（EOAT）处产生。这使得抓具单元成为一个自给自足的系统，其功能不受固定连接点的影响。

这为 AMR 和 AGV 应用开辟了新的可能性。机器人在生产中移动时无需连接软管，也不需要固定的介质供应。这种方法对协作机器人也有影响。由于它们经常在不断变化的环境中工作，因此节省的每一个接口都很重要。电动的真空产生装置不需要外部空气处理，从而简化了集成和初始操作。

灵活的工厂规划，无需压缩空气网络

越来越多的公司正在提出一个根本性的问题：哪里不再绝对需要压缩空气？在个别生产区域，有时甚至是整个工厂，他们都在研究故意不使用这种介质的概念--以便更高效地利用能效、降低成本，达成可持续发展的目标。

电动的真空产生装置在这种情况下发挥着关键作用。它们在使用点直接产生所需的真空，不需要中心化压缩空气基础设施。"Michael Pojtinger 总结道："即使没有管网，搬运能力依然强大和安全。这对工厂规划也有好处，因为生产单元可以轻松搬迁，而无需重新安装压缩空气管。电力一般是全面可用的。这减少了规划工作和转换过程中的停机时间。

"根据不同的应用和负载情况，电动的真空产生装置与压缩空气为动力的发生器相比，最多可节约 95% 的电源，"Michael Pojtinger 强调说。"实际节能效果取决于循环频率、负载型材和操作手柄时间。"技术的背景：压缩空气由中心化产生、工艺处理和管道输送。每个步骤都会造成损失。电动系统可在使用点直接高效地将电能转化为真空。这样，用户在降低运行成本的同时，也减轻了中心化基础设施的负担。电动的真空产生装置可减少二氧化碳排放量，从而减少产品碳足迹 (PCF)，前提是电力组合允许这样做。

数字集成作为系统架构的部件序号

施迈茨开发的电动真空产生装置是模块化系统架构的部件序号。产品组合从用于机器人和末端应用的紧凑型真空泵到用于固定工艺的高性能电动的真空泵和真空鼓风机。因此，该公司覆盖了广泛的性能区域，并为整个真空链条提供从吸盘到传感器技术的元器件。

电动的真空产生装置可记录工艺状态和以数字方式提供可用的状态。它们通过 IO-Link 与联网的生产环境集成。用户可以监控工艺和轻松适应，同化参数。"真空元器件成为提供数据的现场装置，设备。这为环境监测和基于状态的维护保养奠定了基础，"Michael Pojtinger 解释道。

展望：处于转型期的真空产生装置

自动化依赖于动态、网络化和模块化结构。电动的真空产生装置正是如此。施迈茨已在市场上建立了相应的解决方案，并根据日益增长的需求不断开发其产品组合。

独立于基础设施的真空元器件不会全面取代现有的气动系统。它们扩大了范围。在压缩空气成为限制的地方，真空组件开辟了新的自由度。"Michael Pojtinger 解释说："生产经理可以利用这一补充产品系列选配，将自动化始终对齐移动性、灵活性和数字透明度。

实例：电动的末端搬运

衡器和包装系统专家 Bizerba 为西班牙一家食品加工商实施了智能分拣解决方案，在机器人手臂上直接安装了纯电动的真空产生装置。在这一应用中，两个配备施迈茨抓具的协作机器人以每分钟 96 次的速度分拣和放置铝箔包装的肉类包装。电气真空供应由 GCPi 紧凑型电动泵和紧凑型电动阀共同提供。

这种安装在抓具上的分散式解决方案能够快速、高效地提供所需的真空，而且无需中心化压缩空气源。它与气动系统一样动力强劲，但能耗却大大降低，从而降低了运行成本。通过 IO-Link 进行数字连接，还可以监控相关工艺参数和进行预见性维护保养。电动的真空产生装置提高了生产率，减少了人员需求，并显著提高了肉类加工厂自动化订单拣选的工艺可靠性。