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(kuò)大,、氣動產(chǎn)品品種規(guī)格持續(xù)增多,,性能,、質(zhì)量不斷提高,,市場銷售產(chǎn)值穩(wěn)步增長,。FESTO費(fèi)斯托氣動產(chǎn)品的發(fā)展趨勢主要在下述方面:
一、小型化,、集成化
有限的空間要求氣動元件的外形尺寸盡量小,,小型化是主要發(fā)展趨勢。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(dá)5mm2,;接口f4的減壓閥也已開發(fā),。據(jù)調(diào)查,小型化元件的需求量,,大約每5年增加一倍,。
氣閥的集成化不僅僅將幾只閥合裝,還維修和工作的可靠性。
二,、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(yùn)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X和Y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),。
三,、精密化
為了使氣缸的定位更,使用了傳感器,、比例閥等實(shí)現(xiàn)反饋控制,,定位精度達(dá)0.01mm。
在氣缸精密方面還開發(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。
四、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(dá)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倍,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秒級提高到1/1000秒級,。
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。還有些特殊行業(yè),,如食品,、飲料、制藥,、電子等,,對空氣的要求更為嚴(yán)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(jī)械上有一種高頻閥壽命要求1億次以上,,達(dá)2億次。這個要求,,現(xiàn)有的彈性密封閥很難達(dá)到,,這使間隙密封元件重新獲得重視。美國紐曼帝克(Numatics)公司有一種氣閥,,采用間隙密封,,通氣后閥芯在閥體內(nèi)呈懸浮狀態(tài),,形成無摩擦運(yùn)動,還有自防塵功能,,閥的壽命可超過2億次,,這雖然是個老產(chǎn)品,還是值得借鑒,。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(yùn)行,生產(chǎn)線的突然停止,,造成的損失嚴(yán)重,,為此,對氣動元件的工作可靠性提出了高要求,。江蘇某化纖公司要求供應(yīng)的氣動元件在設(shè)定壽命內(nèi)可靠,,到期不管能否繼續(xù)使用,全部更換,。這里又提出了各類元件壽命的平衡問題,,即所謂等壽命設(shè)計(jì)。有時(shí)為了保證工作可靠,,不得不犧牲壽命指標(biāo),,因此,氣動系統(tǒng)的自診斷功能提到了議事日程上,,附加預(yù)測壽命等自診斷功能的元件和系統(tǒng)正在開發(fā)之中,。隨著機(jī)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(jìn)也為氣動元件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)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,0.4W,、0.3W的氣閥也已開發(fā),可由PC直接控制。
八,、機(jī)電一體化
為了達(dá)到預(yù)先設(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(shí)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(shí)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),并且使其性能好,、工作可靠,、價(jià)格便宜是氣動技術(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(shí)現(xiàn)良好的減振性能;纜車轉(zhuǎn)彎時(shí)自動傾斜裝置,;服侍病人的機(jī)器人等,。如何將以上實(shí)例更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)還有待進(jìn)一步完善,。
九,、滿足某些行業(yè)的特殊要求
在激烈的市場競爭中,為某些行業(yè)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,。國內(nèi)氣動行業(yè)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?xì)庀到y(tǒng)(多介質(zhì)、性能優(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)十多年前在國內(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)已在國內(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。
氣動行業(yè)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(yàn)方法,、安裝尺寸和安全指標(biāo)等。第二是企業(yè)要建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的保證體系,,現(xiàn)有3個:質(zhì)量(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標(biāo)準(zhǔn)可知,,對氣動元件和系統(tǒng)的安全性要求甚嚴(yán)。ISO4414氣動通則中將危險(xiǎn)要素分成14類,,主要有機(jī)械強(qiáng)度,、電器、噪聲,、控制失靈等,。ISO組織又頒布了ISO18000標(biāo)準(zhǔn),要求企業(yè)建立安全保證體系,,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(jì)切實(shí)考慮安全指標(biāo)也是氣動技術(shù)發(fā)展的總趨勢,。對國內(nèi)企業(yè)而言,,由于過去的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)忽視了安全問題,,有必要對已投入市場的產(chǎn)品重新考核和修正,。
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