浅析气动技术的发展走向

随着IT工业、通信技术、传感技术的不断发展，以及新技术、新产品、新工艺、新材料等在工业界的应用，气动元件、气动技术作为主机配套的重要基础件也发生了革命性的变化。主要体现在标准化、微型化、模块化、集成化、系统化、智能化、状态监测/可诊断等方面。

标准化

国际上的气动标准经过一段时间的磨合后，已趋向理性和成熟。尤其是2004年后，国际气动标准委员会先后推出了ISO15552标准（直径32～直径320mm普通型汽缸）、ISO21287标准（直径20～直径100mm紧凑型汽缸）及ISO 15407标准（18mm、26mm阀宽的两位五通板式连接界面尺寸标准）。对于气动驱动器而言，新的ISO15552标准、ISO21287标准，结合过去ISO 6432标准，使得占整个汽动驱动用量80%以上的汽缸都归入了ISO标准的范畴。同样，对于电磁阀而言，新的ISO 15407标准，结合过去ISO 5599/1-2标准（1～6号阀的两位五通板式连接界面尺寸标准），也使得占整个电磁阀用量55%以上的板式电磁阀归入了ISO标准的范畴。

汽缸和电磁阀作为气动技术的基础产品，它的标准化将大大影响气动产品质量和气动技术的应用发展，例如：模块化（该导向装置是否符合ISO15552标准汽缸的连接安装界面）、集成化（阀岛上电磁阀连接安装界面）、系统化（可使符合标准汽缸相互组合最大化）等。

微型化

微型化是指在不影响元件功能的前提下，尽可能使气动元件尺寸紧凑，小型化。比如，驱动器内置高精度的滚珠导轨、零壁厚的片状电磁阀、低功耗（耗气、耗电）等。这是当前气动技术向微型化发展的一个重要方面。与此同时，作为整体发展规划的“微气动技术”已在国际上各大公司悄悄展开，以适应高精尖电子时代的需求。

模块化

模块化是气动元件发展的一种趋势，无论是控制阀还是气动执行元件。过去，人们认为把控制阀设计成模块化十分必要；但对于气动执行元件考虑较少。如今，气动执行元件的模块化已经逐渐成为一种趋势，设计人员只需要查找产品样本中驱动器允许的推力、行程、许用径向力F、许用扭矩M等数据，分析其是否能满足实际工况要求，不必再设计带导轨的驱动机构。采用模块化的气动执行元件极大缩短了设计人员在自动流水线的设计制造、调试及加工的周期，既方便了生产厂商（大大降低了安装、转换生产和维修所花费的时间、费用，并确保生产质量），又保证了市场需求。这是自动化生产对市场快速应答的一种需求。商品生产厂家可在最短的时间内，针对不同批量、尺寸、型号的订货商品，模块化产品通过在自动生产线上稍加改动或添置，就可立即投入生产，非常方便。

集成化

之所以称气动技术为精密技术，集成化是一个重要的原因。气动技术不单单是机械上的改进、升级，目前的气动元件已牵涉到各种技术的互相融合和精确的配合。常见的是气动与电子、传感器、通信、日益壮大的机电一体化等其他技术的紧密结合。气动元件在集成化方面进步很大。气动技术在对待集成化方面的观念与对标准化、微型化、模块化、系统化、智能化一样，不断更新、不断进步。一种完全崭新的工业设计思想：紧凑、智能、集成化、模块化、可靠、方便，所有的思想来自应用的需要以及即插即用。因此，过去根本意想不到的具有综合特性的集成化气动产品不断涌现出来。预计将来新的集成化气动产品会更多地替代传统的气动元件。

系统化

几十年来，气动技术一直因为其结构简单和可靠耐用而闻名于世。气动技术的领先者不仅在不断地将一些复杂功能集成到气动元件中，下一步着重推出的更是系统整体解决方案。也就是说，用户不必再考虑如何选择气动元件，如何装配、调试，而是你把需求提出来，你就可以得到它，应用到你的系统，即插即用（插上气源、电源就可使用）。许多国际上的大公司，已经提出“我们不仅仅是卖产品，我们提供的是系统化的解决方案”的理念。一些企业也正在提供一种“即插即用”的产品给客户。

还有一个趋势则是机、电、气混合应用方案，不管用气动控制方案、还是电气控制方案，一切以方便、成本、效果来取舍，今后的系统化更多的将是机、电、气混合方案。

智能化、状态监测/可诊断气动技术的智能化与IT、传感器、通信技术密不可分。上述提到的阀岛技术正越来越趋向于成熟，目前可实现对阀岛的供电、供气故障进行诊断（电源是否关闭或不稳定、气源是否关闭或不稳定）；电气部分的输入/输出模块中的电压不足、通道短路、断路、过载；气动部分电磁阀的电压不足、电磁线圈短路、断路、工作状态控制；传感器-执行器的故障诊断（连接电缆的断开、传感器或执行器的故障）。

未来，气动技术还将不断进步。比如，面对总线断路、通信错误、循环时间错误及程序停止等一些故障的诊断，还将会进一步在阀岛技术中得以体现。预计，随着芯片的大量生产、成本降低之后，将来以太网和微芯片在分散装置中的应用越来越普遍，以太网将成为工业自动化领域的传递载体，他的一端与计算机控制器相接（来自计算机的数据无需转换可直接使用），另一端接到智能元件（如阀岛、伺服驱动装置等）。几千里之外，完全可实现设备的遥控、诊断和调整。