气动技术应用现状及发展趋势

一、气动技术的特点

气动技术是实现现代生产自动化和自动化控制的重要工程技术。它是把空压机压缩的气体作为系统的工作介质来进行信号或能量的传递。气动技术与其他的控制和传动方式（如机械、电气、液压等）相比，有着自己的特点，主要的优点有：

1、气动系统结构及安装简单，后期维护成本低。压力等级低，使用安全；

2、以空气为工作介质，取之不尽，用之不竭，且空气本身不花钱，排气处理简单，不污染环境，成本很低；

3、气动执行元件的运动速度和输出力的大小容易调节，可在短时间内释放能量，能迅速响应间歇运动，较强的适应冲击负载和过载；

4、气动元器件已标准化、集成化、模块化，可靠性高，使用寿命长；

5、利用空气的可压缩性，可贮存能量，实现集中供气；气体流动过程中压力损失小，便于远程输送；

6、全气动控制具在极端条件下防止爆炸、防范火灾、抗潮的能力，可抵抗强磁干扰，在高温等恶劣环境下也能正常工作。

除此之外，气动技术也有着不可避免的缺点，主要有：

1、气体具有可压缩性，故气动执行元件的速度容易受到负载变化的影响；

2、气动执行元件在低速运动时，由于摩擦力占推力的比例较大，稳定性差；

3、气动系统执行元件的输出力低于液压执行元件，有些场合不能满足要求。

二、气动技术的应用现状

从20世纪80年代开始，生产制造各个领域的自动化、省力化越来越受到重视。气动技术由于它独特的优越性，在工业机械化和自动化领域中应用越来越广泛。目前生产技术领域应用气动技术的实例俯首皆是，现举例如下。

1、汽车制造行业

现代汽车制造生产线大部分都采用气动技术，特别是在焊接生产线上，各车身按照加工工序移动，车身外壳由真空吸盘吸取后加紧、定位和放置以及焊接枪的趋紧、减速和着陆后的焊点控制等都采用了各种功能的气动执行元件和相应的气动控制系统。

2、家电、电子产品制造业

现在各种型号、功能的气动执行元件被广泛应用于冰箱、彩电等家电的装配生产线和大规模半导体器件、集成电路芯片封装的生产流水线上。特别是很多精密的真空吸盘将人工难以抓取的器件抓取，精确的运送到指定位置。这些生产工艺都是由气动控制系统实现的。

3.、包装自动化的实现

利用气动技术可以实现块状、粉状甚至液体等产品的智能计量包装，被越来越多的应用于食品、药品、化工、化肥等许多自动化加工行业。特别是对有毒产品的自动计量灌装和自动装箱，减小了生产过程中对生产人员健康的损害。

4、实现生产自动化

气动技术应用于生产中，可以保证生产产品的均一性。不仅如此，气动技术的使用还可以提高劳动生产率，降低生产成本。在生产自动化越来越普及的今天，气动技术已经广泛应用于生产制造的各个领域。在自行车、手表、洗衣机等许多行业的零件加工和产品组装生产线上，工件在生产线上的许多操作工序中都使用气动技术自动完成。气动喷气织布机、印刷机械、自动清洗机、塑料产品生产线等也都使用气动技术。有效的减轻了繁重、单调的人力劳动。总之，气动技术是一种环保、低成本的自动化技术，是实现生产自动化的重要手段，在生产、生活的很多领域已经得到广泛应用。

三、气动技术的发展趋势

随着科学技术的飞速发展，气动技术势必会得到迅猛发展。随着工业生产自动化程度越来越高，对自动化控制系统的可靠性、精确性要求也在不断提升，这些推动着气动技术的创新和发展。与20世纪末期以气动元件的标准化、模块化、集成化、小型化以及延长器件的寿命为气动技术的重点发展方向不同，如今，气动系统中的节约能量和使用气、电驱动组合的机电一体化已经成为气动技术的新的发展趋势。此外，系统化和强调诊断/监测功能也越来越受到重视。气动技术的这些发展趋势将在今后很长的时间里延续。气动技术已经走向工业自动化整体解决方案之路。

1、气动节能技术

过去，人们总认为气动驱动中的压缩空气的成本是非常低廉的，甚至是免费的，其实不然。空气压缩机所消耗的电能，仅有19%左右的能量转化为压缩空气，剩下的大部分能量都以热能形式耗散。为了避免浪费，在气动元件的开发、系统的设计上，开始注重有效耗气指标，减少压缩空气的浪费。很多生产气动元件的跨国企业都开始开发新型气动节能产品，如节能气缸、阀岛等。此外，还有怎样设计更加合理的气动元件，来减小它们的泄露和过早的失效漏气，如何提高压缩气体的质量与设计更加节省耗气的气动系统等。以后气动元件的开发和系统的设计都将围绕着气动节能技术展开。

2、模块化的抓取系统

模块化的抓取系统是指以气驱动和电驱动结合的方式，实现多轴方向上的运动标准化模式，通过即插即用的形式出现在工业生产中。在自动化生产线上，通过把搭建好的模块化的抓取平台中增加、减少特定的元件或是改变特定元件的工作状态，而不需要对生产线进行大规模的整改，便可以满足多种规格产品生产的要求。这种系统的基础是以带导向装置的驱动器（气/电驱动），带有公共的接口界面。这种模块化抓取系统的平台符合现代对智能化流水线技术的要求，是以后很长时间内的发展重点。

3、新型气动元件的开发

在气动节能技术和模块化的抓取系统的影响和指引下，很多公司开发了各式各样的新型创新的气动元件。如基虎研发气缸广泛应用于3C产品自动化领域 ，精密气动平台TIT4090配合四轴使用组成CNC定位加工模组，机械式真空发生器VFE适合长时间吸取金属板加工的场合。