1、精密化
为了使气缸的定位更精确,使用了
传感器、比例阀等实现反馈控制,定位精度达0.01mm。
在气缸精密方面还开发了0.3mm/s低速气缸和0.01N微小载荷气缸。
在气源处理中,过滤精度0.01mm,过滤效率为99.9999%的过滤器和灵敏度0.001MPa的
减压阀已开发出来。
2、小型化、集成化
有限的空间要求
气动元件的外形尺寸尽量小,小型化是主要发展趋势。现在最小气缸内径仅为f2.5,并配制开关;电磁阀宽度仅10mm,有效截面积达5mm2;接口f4的减压阀也已开发。据调查,小型化元件的需求量,大约每5年增加一倍。
气阀的集成化不仅仅将几只阀合装,还包含了传感器、可编程序
控制器等功能。集成化的目的不单是节省空间,还有利于安装、维修和工作的可靠性。
3、组合化、智能化
最简单的进口
气动工具元件组合是带阀、带开关气缸。在物料搬运中,已使用了气缸、摆动气缸、气动夹头和真空吸盘的组合体;还有一种移动小件物品的组合体,是将带导向器的两只气缸分别按X和Y轴组合而成,还配有电磁阀、程控器,结构紧凑,占用空间小,行程可调。
日本精器(株)开发的智能阀带有传感器和逻辑回路,是气动和
光电技术的结合。不需外部执行器,可直接读取传感器的信号,并由逻辑回路判断以决定智能阀和后续执行元件的工作。
开发功能模块已有十多年历史,现在正在不断地完善。这些通用化的模块可以进行多种方案的组合,以实现不同的机械功能,
经济、实用、方便。
4、机电一体化
为了精确达到预先设定的控制目标(如开关、速度、输出力、位置等),应采用闭路反馈控制方式。气-电信号之间转换,成了实现闭路控制的关键,比例
控制阀可成为这种转换的接口。在今后相当长的时期内开发各种形式的比例控制阀和电-气比例/伺服系统,并且使其性能好、工作可靠、价格便宜是气动技术发展的一个重大课题。
现在比例/伺服系统的应用例子已不少,如气缸的精确定位;用于车辆的悬挂系统以实现良好的减振性能;缆车转弯时自动倾斜装置;服侍病人的机器人等。如何将以上实例更实用、更经济还有待进一步完善。
5、标准化
贯彻标准,尤其是ISO国际标准是企业必须遵守的原则。它有两个方面工作要做:第一是气动产品应贯彻与气动有关的现行标准,如术语、技术参数、试验方法、安装尺寸和安全指标等。第二是企业要建立标准规定的保证体系,现有3个:质量(ISO9000)、环保(ISO14000)和安全(ISO18000)。
标准在不断增添和修订,企业及其产品也将随之持续发展和更新,只有这样才能推动气动技术稳步发展。
6、节能、环保、低功耗
节能是企业永久的课题,并将规定在建立ISO14000环保体系标准中。气动元件的低功耗不仅仅为了节能,更主要的是能与微电子技术相结合。功耗0.5W的电磁阀早已商品化,0.4W、0.3W的气阀也已开发,可由PC直接控制。
7、安全性
从近期颁布的有关气动的ISO国际标准可知,对进口气动工具元件和系统的安全性要求甚严。ISO4414气动通则中将危险要素分成14类,主要有机械强度、电器、噪声、控制失灵等。ISO国际组织又颁布了ISO18000标准,要求企业建立安全保证体系,将安全问题放在特别重要的议程上。为此,产品开发和系统设计切实考虑安全指标也是气动技术发展的总趋势。对国内企业而言,由于过去的行业标准忽视了安全问题,有必要对已投入市场的产品重新考核和修正。
8、无油、无味、无菌化
人类对环境的要求越来越高,因此无油润滑的气动元件将普及化。还有些特殊行业,如食品、
饮料、制药、电子等,对空气的要求更为严格,除无油外,还要求无味、无菌等,这类特殊要求的过滤器将被不断开发。
9、应用新技术、新工艺、新材料
型材挤压、铸件浸渗和模块拼装等技术十多年前在国内已广泛应用。罗百辉秘书长建议,五金工具行业科技人员要特别关注压铸新技术(液压抽芯、真空压铸等)、去毛刺新工艺(爆炸法、电解法等)、压电技术、总线技术,新型软磁材料、透析滤膜应用、密封件技术、超精加工、纳米技术新动向。