摘要：氣動剪刀元件大多用于自動生產線上，元件的故障往往會影響全線的運行，生產線的突然停止，造成的損失嚴重，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的氣動元件在設定壽命內絕對可靠，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，即所謂等壽命設計。有時為了保證工作可靠，不得不犧牲壽命指標，因此，氣動系統(tǒng)的自診斷功能提到了議事日程上，附加預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)的改進也為氣動元件和系統(tǒng)設計人員所重視。

隨著生產自動化程度的不斷提高，氣動剪刀技術應用面迅速擴大、氣動產品品種規(guī)格持續(xù)增多，性能、質量不斷提高，市場銷售產值穩(wěn)步增長。氣動產品的發(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?，F(xiàn)在最小氣缸內徑僅為f2.5，并配制開關；電磁閥寬度僅10mm，有效截面積達5mm2；接口f4的減壓閥也已開發(fā)。據(jù)調查，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、帶開關氣缸。在物料搬運中，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，結構緊湊，占用空間小，行程可調。 日本精器(株)開發(fā)的智能閥帶有傳感器和邏輯回路，是氣動和光電技術的結合。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，現(xiàn)在正在不斷地完善。這些通用化的模塊可以進行多種方案的組合，以實現(xiàn)不同的機械功能，經濟、實用、方便。

三、精密化p; 為了使氣缸的定位更精確，使用了傳感器、比例閥等實現(xiàn)反饋控制，定位精度達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率，自動化的節(jié)拍正在加快，高速化是必然趨勢。目前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10m/s。據(jù)調查，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，閥的響應速度將加快，要求由現(xiàn)在的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，但在紡織機械上有一種高頻閥壽命要求1億次以上，達2億次。這個要求，現(xiàn)有的彈性密封閥很難達到，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呈懸浮狀態(tài)，形成無摩擦運動，還有自防塵功能，閥的壽命可超過2億次，這雖然是個老產品，還是值得借鑒。

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)保體系標準中。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相結合。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、機電一體化為了精確達到預先設定的控制目標(如開關、速度、輸出力、位置等)，應采用閉路反饋控制方式。氣-電信號之間轉換，成了實現(xiàn)閉路控制的關鍵，比例控制閥可成為這種轉換的接口。在今后相當長的時期內開發(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發(fā)展的一個重大課題?，F(xiàn)在比例/伺服系統(tǒng)的應用例子已不少，如氣缸的精確定位；用于車輛的懸掛系統(tǒng)以實現(xiàn)良好的減振性能；纜車轉彎時自動傾斜裝置；服侍病人的機器人等。如何將以上實例更實用、更經濟還有待進一步完善。

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，各廠都十分關注。國內氣動行業(yè)近期開發(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)保型汽車燃氣系統(tǒng)(多介質、性能優(yōu)良)等。

十、應用新技術、新工藝、新材料型材擠壓、鑄件浸滲和模塊拼裝等技術十多年前在國內已廣泛應用；壓鑄新技術(液壓抽芯、真空壓鑄等)、去毛刺新工藝(爆炸法、電解法等)已在國內逐步推廣；壓電技術、總線技術，新型軟磁材料、透析濾膜等正在被應用；超精加工、納米技術也將被移植。氣動行業(yè)的科技人員特別關注密封件發(fā)展的新動向,一旦新結構和新材料的密封件出現(xiàn),就會被采用。

十一、標準化貫徹標準，尤其是ISO國際標準是企業(yè)必須遵守的原則。它有兩個方面工作要做：第一是氣動產品應貫徹與氣動有關的現(xiàn)行標準，如術語、技術參數(shù)、試驗方法、安裝尺寸和安全指標等。第二是企業(yè)要建立標準規(guī)定的保證體系，現(xiàn)有3個：質量(ISO9000)、環(huán)保(ISO14000)和安全(ISO18000)。 標準在不斷增添和修訂，企業(yè)及其產品也將隨之持續(xù)發(fā)展和更新，只有這樣才能推動氣動技術穩(wěn)步發(fā)展。

總結：安全性從近期頒布的有關氣動剪刀的ISO國際標準可知，對氣動剪刀元件和系統(tǒng)的安全性要求甚嚴。ISO4414氣動通則中將危險要素分成14類，主要有機械強度、電器、噪聲、控制失靈等。ISO國際組織又頒布了ISO18000標準，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，產品開發(fā)和系統(tǒng)設計切實考慮安全指標也是氣動技術發(fā)展的總趨勢。對國內企業(yè)而言，由于過去的行業(yè)標準忽視了安全問題，有必要對已投入市場的產品重新考核和修正。