胤旭機(jī)電網(wǎng)最新報道 >> 氣動工具的發(fā)展趨勢 : 國內(nèi)從事 氣動工具 生意的商鋪數(shù)量正在不斷的攀升,這表明氣動工具產(chǎn)品具有優(yōu)越的市場環(huán)境,也具有可觀的發(fā)展前景。 首先,由于氣動工具通過供氣閥手柄的操作以及調(diào)整調(diào)節(jié)閥可……
國內(nèi)從事氣動工具生意的商鋪數(shù)量正在不斷的攀升,這表明氣動工具產(chǎn)品具有優(yōu)越的市場環(huán)境,也具有可觀的發(fā)展前景。
首先,由于氣動工具通過供氣閥手柄的操作以及調(diào)整調(diào)節(jié)閥可以很簡單地進(jìn)行,轉(zhuǎn)速范圍上能提供更多級別的選擇。氣動工具在工作能力方面與電動工具相比小型輕量,氣動工具更適合長時間工作,而不會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,且即使壓縮空氣發(fā)動機(jī)發(fā)生超負(fù)荷現(xiàn)象,一旦負(fù)荷現(xiàn)象解除則重新恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
其次是,氣動工具耐水性能更強(qiáng),在環(huán)境適用能力方面相較于其他工具更能適應(yīng)各種不良或惡劣的環(huán)境。最后是,相較于電動工具,氣動工具初期投資比較大,但長期使用在能源消耗與工具維護(hù)上成本較低。
隨著生產(chǎn)自動化程度的不斷提高,氣動技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的迅速擴(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。氣動工具產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景可觀。
中國產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)《2013-2017年中國氣動工具行業(yè)應(yīng)對新經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化及發(fā)展策略咨詢報告》指出未來氣動工具有五大發(fā)展趨勢:一是:小型化、集成化。因?yàn)橛邢薜陌l(fā)展有限的空間要求氣動元件的外形尺寸盡量小,而集成化不但可以節(jié)省空間,還有利于安裝、維修和工作的可靠性;二是:組合化、智能化、精密化;三是:自動化的節(jié)拍正在加快為了提高生產(chǎn)率,氣動工具高速化是必然趨勢;四是:隨著人們的要求越來越高,氣動工具無油、無味、無菌化的功能將被不斷的開發(fā);五是:是企業(yè)永久的課題。
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。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)在最小氣缸內(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、組合化、智能化
最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)。
日本精器(株)開發(fā)的智能閥帶有傳感器和邏輯回路,是氣動和光電技術(shù)的結(jié)合。不需外部執(zhí)行器,可直接讀取傳感器的信號,并由邏輯回路判斷以決定智能閥和后續(xù)執(zhí)行元件的工作。
開發(fā)功能模塊已有十多年歷史,正在不斷地完善,以實(shí)現(xiàn)不同的機(jī)械功能,經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、方便。
三、精密化
為了使氣缸的定位更精確,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。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,最高達(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,最好達(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)絕對可靠,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。有時為了保證工作可靠,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)計人員所重視。
七、節(jié)能、低功耗
節(jié)能是企業(yè)永久的課題,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
為了精確達(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、價格便宜是氣動技術(shù)發(fā)展的一個重大課題。
氣缸的精確定位;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。比例/伺服系統(tǒng)應(yīng)用
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)專用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)開發(fā)的如鋁業(yè)專用氣缸(耐高溫、自鎖),鐵路專用氣缸(抗震、高可靠性),鐵軌潤滑專用氣閥(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。先逐漸把氣動、電動工具逐漸歸納于[4]之中。
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國際標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)必須遵守的原則。它有兩個方面工作要做:第一是氣動產(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
從頒布的有關(guān)氣動的ISO國際標(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國際組織又頒布了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。
十三、人機(jī)工程學(xué)設(shè)計
大多數(shù)重復(fù)性的工作會造成勞損。白手指(HAVS)– 破壞手指血液循環(huán),統(tǒng)計:5年里處于震動級別10m/S2的環(huán)境下,30%的操作人員會出現(xiàn)白手指癥狀。CTD– 累積勞損傷病。
越來越多的全球技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)注重人機(jī)工程學(xué)設(shè)計,提供具有最佳人機(jī)工程學(xué)設(shè)計的操作者友好型工具。人機(jī)工程學(xué)設(shè)計涵蓋了設(shè)備與操作者之間交互所涉及的所有因素。其中需要著重考慮的參數(shù)包括握把設(shè)計、施加在操作者身上的負(fù)荷、來自擰緊工具的扭矩反作用力、溫度、振動排放、噪聲排放、灰塵和潤滑油。
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