氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用

氣動(dòng)（PNEUMATIC）是“氣動(dòng)技術(shù)”或“氣壓傳動(dòng)與控制”的簡(jiǎn)稱(chēng)。氣動(dòng)技術(shù)是以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞或信號(hào)傳遞的工程技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動(dòng)控制的重要手段之一。

人們利用空氣的能量完成各種工作的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古，但作為氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的雛形，大約開(kāi)始子1776 年John Wilkinson 發(fā)明能產(chǎn)生1個(gè)大氣壓左右壓力的空氣壓縮機(jī)。1880年，人們第一次利用氣缸做成氣動(dòng)剎車(chē)裝置，將它成功地用到火車(chē)的制動(dòng)上。上世紀(jì)30年代初。氣動(dòng)技術(shù)成功地應(yīng)用于自動(dòng)門(mén)的開(kāi)閉及各種機(jī)械的輔助動(dòng)作上。進(jìn)入到60年代尤其是70年代初，隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展，氣動(dòng)技術(shù)才廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域，形成現(xiàn)代氣動(dòng)技術(shù)。

下面簡(jiǎn)要介紹生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用氣動(dòng)技術(shù)的一些例子

1、汽車(chē)制造行業(yè)

現(xiàn)代汽車(chē)制造工廠的生產(chǎn)線(xiàn)，尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線(xiàn)，幾乎無(wú)一例外地采用了氣動(dòng)技術(shù)。如：車(chē)身在每個(gè)工序的移動(dòng)；車(chē)身外殼被真空吸盤(pán)吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點(diǎn)焊機(jī)焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點(diǎn)焊，都采用了各種特殊功能的氣缸及相應(yīng)的氣動(dòng)控制系統(tǒng)。高頗率的點(diǎn)焊、力控的準(zhǔn)確性及完成整個(gè)工序過(guò)程的高度自動(dòng)化，堪稱(chēng)是最有代表性的氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用之一。另外，搬運(yùn)裝置中使用的高速氣缸（最大速度達(dá)3m/s ）、復(fù)合控制閥的比例控制技術(shù)都代表了當(dāng)今氣動(dòng)技術(shù)的新發(fā)展。

2、電子、半導(dǎo)體制造行業(yè)

在彩電、冰箱等家用電器產(chǎn)品的裝配生產(chǎn)線(xiàn)上，在半導(dǎo)體芯片、印刷電路等各種電子產(chǎn)品的裝配流水線(xiàn)上，不僅可以看到各種大小不一、形狀不同的氣缸、氣爪，還可以看到許多靈巧的真空吸盤(pán)將一般氣爪很難抓起的顯象管、紙箱等物品輕輕地吸住，運(yùn)送到指定位置上．對(duì)加速度限制十分嚴(yán)格的芯片搬運(yùn)系統(tǒng)，采用了平穩(wěn)加速的SIN氣缸。這種氣缸具有特殊的加減速機(jī)構(gòu)，可以平穩(wěn)地將盛滿(mǎn)水的水杯從A點(diǎn)送到B點(diǎn)，并保證水不溢出。為了提高試驗(yàn)效率和追求準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果，摩托羅拉采用了由SMC小型氣缸和控制閥構(gòu)成的攜帶式電話(huà)的性能壽命試驗(yàn)裝置，不僅可以隨意地改變按鍵頻度，還可以根據(jù)需要，隨時(shí)改變按鍵的力度．對(duì)環(huán)境潔凈度要求高的場(chǎng)所，可以選用潔凈系列的氣動(dòng)元件，這種系列的氣缸、氣閥及其它元件有特殊的密封措施。

3、生產(chǎn)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)

60 年代，氣動(dòng)技術(shù)主要用于比較繁重的作業(yè)領(lǐng)域作為輔助傳動(dòng)?，F(xiàn)在，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，為了保證產(chǎn)品質(zhì)的均一性，為了能減輕單調(diào)或繁重的體力勞動(dòng)、提高生產(chǎn)效率，為了降低成本，都已廣泛使用了氣動(dòng)技術(shù)。在縫紉機(jī)、自行車(chē)、手表、洗衣機(jī)、自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床等許多行業(yè)的零件加工和組裝生產(chǎn)線(xiàn)上，工件的搬運(yùn)、轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、進(jìn)給、裝卸、裝配、清洗、檢測(cè)等許多工序中都使用氣動(dòng)技術(shù)．氣動(dòng)木工機(jī)械可完成掛膠、壓合、切割、刨光、開(kāi)槽、打棒、組裝等許多作業(yè)。自動(dòng)噴氣織布機(jī)、自動(dòng)清洗機(jī)、冶金機(jī)械、印刷機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、制鞋機(jī)械、塑料制品生產(chǎn)線(xiàn)、人造革生產(chǎn)線(xiàn)、玻璃制品加工線(xiàn)等許多場(chǎng)合，都大量使用了氣動(dòng)技術(shù)。

4、包裝自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)

氣動(dòng)技術(shù)還廣泛應(yīng)用于化肥、化工、糧食、食品、藥品等許多行業(yè)，實(shí)現(xiàn)粉狀、粒狀、塊狀物料的自動(dòng)計(jì)量包裝。用于煙草工業(yè)的自動(dòng)卷煙和自動(dòng)包裝等許多工序。用子對(duì)粘稠液體（如油漆、油墨、化妝品、牙青等）和有毒氣體（如煤氣等）的自動(dòng)計(jì)量灌裝。由上面所舉例子可見(jiàn)，氣動(dòng)技術(shù)在各行各業(yè)已得到廣泛的應(yīng)用。

氣動(dòng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

氣動(dòng)技術(shù)與其他的傳動(dòng)和控制方式（如機(jī)械方式、電氣方式、電子方式、液壓方式）相比，優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)如下：

氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

1、氣動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。壓力等級(jí)低、故使用安全。

2、工作介質(zhì)是取之不盡的空氣、空氣本身不花錢(qián)。排氣處理簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境，成本低。

3、輸出力以及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。氣缸的動(dòng)作速度一般為50~500mm/s，比液壓和電氣方式的動(dòng)作速度快。

4、可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。電器元件的有效動(dòng)作次數(shù)約為百萬(wàn)次，而SMC的一般電磁閥的壽命大于3000萬(wàn)次，小型閥超過(guò)2億次。

5、利用空氣的壓縮性，可貯存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣?？啥虝r(shí)間釋放能量，以獲得間歇運(yùn)動(dòng)中的高速響應(yīng)?？蓪?shí)現(xiàn)緩沖。對(duì)沖擊負(fù)載和過(guò)負(fù)載有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。在一定條件下，可使氣動(dòng)裝置有自保持能力。

6、全氣動(dòng)控制具有防火、防爆、防潮的能力。與液壓方式相比，氣動(dòng)方式可在高溫場(chǎng)合使用。

7、由于空氣流動(dòng)損失小，壓縮空氣可集中供應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸送。

氣動(dòng)技術(shù)的缺點(diǎn)：

1、由于空氣有壓縮性，氣缸的動(dòng)作速度易受負(fù)載的變化而變化。采用氣液聯(lián)動(dòng)方式可以克服這一缺陷。

2、氣缸在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)候，由于摩擦力占推力的比例較大，氣缸的低速穩(wěn)定性不如液壓缸。

3、雖然在許多應(yīng)用場(chǎng)合，氣缸的輸出力能滿(mǎn)足工作要求，但其輸出力比液壓缸小。

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