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氣動技術(shù)的發(fā)展特點與趨勢

更新時間:2011-06-03      點擊次數(shù):1068

  

  氣動技術(shù)是生產(chǎn)過程自動化和機械化的zui有效手段之一,具有高速、清潔安全、低成本、易維護等,氣動元件被廣泛應(yīng)用于輕工機械域中,在食品包裝及生產(chǎn)過程中也正在發(fā)揮越來越重要的作用。

  隨著生產(chǎn)自動化程度的不斷提高,氣動技術(shù)應(yīng)用面迅速擴大、氣動產(chǎn)品品種規(guī)格持續(xù)增多,、不斷提高,市場銷售產(chǎn)值穩(wěn)步增長。氣動產(chǎn)品的發(fā)展趨勢主要在下述方面:

  一、小型化、集成化

  小型化是現(xiàn)代科技的主要發(fā)展趨勢,要求氣動元件的外形尺寸盡量小,現(xiàn)在zui小氣缸內(nèi)徑僅為f2.5,并配制開關(guān);電磁閥寬度僅10mm,有效截面積達5mm2;接口f4的減壓閥也已開發(fā)。氣閥的集成化不僅僅將幾只閥合裝,還包含了傳感器、可編程序控制器等功能。集成化的目的不單是節(jié)省空間,還有利于安裝、維修和工作的可靠性。

  二、化

  為了使氣缸的定位更,使用了傳感器、比例閥等實現(xiàn)反饋控制,定位精度達0.01mm。

  在氣缸方面還開發(fā)了0.3mm/s低速氣缸和0.01N微小載荷氣缸。

  在氣源處理中,過濾精度0.01mm,過濾效率為99.9999%的過濾器和靈敏度0.001MPa的減壓閥已開發(fā)出來.

  三、高速化

  為了提高生產(chǎn)率,自動化的節(jié)拍正在加快,高速化是必然趨勢。

  目前氣缸的活塞速度范圍為50-750mm/s。要求氣缸的活塞速度提高到5m/s,zui高達10m/s。據(jù)調(diào)查,五年后,速度2-5m/s,的氣缸需求量將增加2.5,5m/s以上的氣缸需求量將增加3倍。與此相應(yīng),閥的響應(yīng)速度將加快,要求由現(xiàn)在的1/100秒提高到1/1000秒。

  四、組合化、智能化

  zui簡單的元件組合是帶閥、帶開關(guān)氣缸。在物料搬運中,已使用了氣缸、擺動氣缸、氣動夾頭和真空吸盤的組合體;還有一種移動小件物品的組合體,是將帶導(dǎo)向器的兩只氣缸分別按XY軸組合而成,還配有電磁閥、程控器,結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,行程可調(diào)。

  五、無油、無味、無菌化

  人類對環(huán)境的要求越來越高,因此無油潤滑的氣動元件將普及化。還有些特殊,如食品、飲料、制藥、電子等,對空氣的要求更為嚴格,除無油外,還要求無味、無菌等,這類特殊要求的過濾器將被不斷開發(fā)。

  六、高壽命、高可靠性和自診斷功能

  5000萬次壽命的氣閥和3000km的氣缸已商品化,但在紡織機械上有一種高頻閥壽命要求1億次以上,達2億次。這個要求,現(xiàn)有的彈性密封閥很難達到,這使間隙密封元件重新獲得重視。

  氣動元件大多用于自動生產(chǎn)線上,元件的故障往往會影響全線的運行,生產(chǎn)線的突然停止,造成的損失嚴重,為此,對氣動元件的工作可靠性提出了高要求。

  隨著機械裝置的多功能化,接線數(shù)量越來越多,不僅增加了安裝、維修的工作量,也容易出現(xiàn)故障,影響工作可靠性,因此配線系統(tǒng)的改進也為氣動元件和系統(tǒng)設(shè)計人員所重視。

  七、節(jié)能、低功耗

  節(jié)能是企業(yè)*的課題,并將規(guī)定在建立ISO14000環(huán)保體系標(biāo)準(zhǔn)中。

  氣動元件的低功耗不僅僅為了節(jié)能,更主要的是能與微電子技術(shù)相結(jié)合。功耗0.5W的電磁閥早已商品化,0.4W0.3W的氣閥也已開發(fā),可由PC直接控制。

  八、機電一體化

  為了達到預(yù)設(shè)定的控制目標(biāo)(如開關(guān)、速度、輸出力、位置等),應(yīng)采用閉路反饋控制方式。氣-電信號之間轉(zhuǎn)換,成了實現(xiàn)閉路控制的關(guān)鍵,比例控制閥可成為這種轉(zhuǎn)換的接口。在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)開發(fā)各種形式的比例控制閥和電-氣比例/伺服系統(tǒng),并且使其好、工作可靠、價格是氣動技術(shù)發(fā)展的一個重大課題。

  現(xiàn)在比例/伺服系統(tǒng)的應(yīng)用例子已不少,如氣缸的定位;用于車輛的懸掛系統(tǒng)以實現(xiàn)良好的減振;纜車轉(zhuǎn)彎時自動傾斜裝置;服侍病人的機器人等。如何將以上實例更實用、更經(jīng)濟還有待進一步完善。

  九、滿足某些的特殊要求

  在激烈的市場競爭中,為某些的特定要求開發(fā)的氣動元件是開拓市場的一個重要方面,各廠都十分關(guān)注。內(nèi)氣動近期開發(fā)的如鋁業(yè)氣缸(耐高溫、自鎖),鐵路氣缸(抗震、高可靠性),鐵軌潤滑氣閥(抗低溫、自過濾能力),環(huán)保型汽車燃氣系統(tǒng)(多介質(zhì)、優(yōu)良)等。

  十、應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料

  型材擠壓、鑄件浸滲和模塊拼裝等技術(shù)十多年前在內(nèi)已廣泛應(yīng)用;壓鑄新技術(shù)(液壓抽芯、真空壓鑄等)、去毛刺新工藝(爆炸法、電解法等)已在內(nèi)逐步推廣;壓電技術(shù)、總線技術(shù),新型軟磁材料、透析濾膜等正在被應(yīng)用;超精加工、納米技術(shù)也將被移植。

  氣動的科技人員特別關(guān)注密封件發(fā)展的新動向,一旦新結(jié)構(gòu)和新材料的密封件出現(xiàn),就會被采用。

  十一、標(biāo)準(zhǔn)化

  貫徹標(biāo)準(zhǔn),尤其是ISO際標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)必須遵守的原則。它有兩個方面工作要做:*是氣動產(chǎn)品應(yīng)貫徹與氣動有關(guān)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),如術(shù)語、技術(shù)參數(shù)、試驗方法、安裝尺寸和安全指標(biāo)等。二是企業(yè)要建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的體系,現(xiàn)有3個:(ISO9000)、環(huán)保(ISO14000)和安全(ISO18000)。

  標(biāo)準(zhǔn)在不斷增添和修訂,企業(yè)及其產(chǎn)品也將隨之持續(xù)發(fā)展和更新,只有這樣才能推動氣動技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展。

  十二、安全性

  從近期頒布的有關(guān)氣動的ISO際標(biāo)準(zhǔn)可知,對氣動元件和系統(tǒng)的安全性要求甚嚴。ISO4414氣動通則中將危險要素分成14類,主要有機械強度、電器、噪聲、控制失靈等。ISO際組織又頒布了ISO18000標(biāo)準(zhǔn),要求企業(yè)建立安全體系,將安全問題放在特別重要的議程上。為此,產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)設(shè)計切實考慮安全指標(biāo)也是氣動技術(shù)發(fā)展的總趨勢。

  公司主營產(chǎn)品有:CKD電磁閥,CKD氣缸,FESTO氣缸,FESTO氣動元件等。

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