分析氣動(dòng)技術(shù)在汽車自動(dòng)化工廠的應(yīng)用

張秀麗 賈寅寅

長(zhǎng)春富維安道拓汽車飾件系統(tǒng)有限公司 吉林長(zhǎng)春 130033

伴隨著國(guó)內(nèi)汽車制造行業(yè)的快速發(fā)展的趨勢(shì)，氣動(dòng)技術(shù)也逐漸發(fā)展成熟得以普遍應(yīng)用。在生產(chǎn)制造過(guò)程中讓氣動(dòng)技術(shù)和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電氣可編程控制技術(shù)形成良好的結(jié)合，整體提升生產(chǎn)線自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)更加靈活的生產(chǎn)控制，提升產(chǎn)品的性能更加可靠。氣動(dòng)技術(shù)在應(yīng)用中具有種類及功能多樣的氣動(dòng)元件，所以也伴隨有多種形式的氣動(dòng)控制，包含有往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸、螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的氣動(dòng)馬達(dá)以及由氣流流轉(zhuǎn)而形成的真空吸附動(dòng)作等，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)線所需求的輸送、定位以及夾緊等功能，簡(jiǎn)化和便利了汽車制造工廠，使得其往更為高效、安全、環(huán)保且智能的現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展。

1 氣動(dòng)技術(shù)中氣壓裝置的基本構(gòu)成

（1）在通常的氣源裝置的情況下，氣壓元件不能直接使用進(jìn)入的空氣，其需要進(jìn)行一定的處理，保證符合條件才能進(jìn)行應(yīng)用。自然環(huán)境下的空氣需要經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)進(jìn)行壓實(shí)大約產(chǎn)生壓縮氣體有1．0MPa，然后再經(jīng)由冷卻器及除油器進(jìn)行冷卻和除油的步驟得到初步潔凈的氣體，儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐中。其可以成為工業(yè)氣源，也可以通過(guò)干燥器以及過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)空氣中水分和灰塵的清除，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的潔凈而應(yīng)用到氣壓元件中[1]。

（2）要使得相關(guān)的執(zhí)行元件依據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)完美的動(dòng)作，則要基于一定的控制元件來(lái)實(shí)現(xiàn)?？刂茖?shí)現(xiàn)主要通過(guò)氣動(dòng)閥來(lái)完成，其中包括壓力控制閥、流量調(diào)節(jié)閥、換向閥等三種類型。執(zhí)行元件則分為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸、實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)馬達(dá)以及真空吸附動(dòng)作的真空吸盤(pán)三種類型。

2 氣動(dòng)技術(shù)在汽車裝配上的應(yīng)用

2.1 氣動(dòng)裝配工具的運(yùn)用

現(xiàn)代汽車其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，組裝所需的零部件、裝配工位都非常多，因此在汽車組裝車間內(nèi)若沒(méi)有相應(yīng)的操作工作，對(duì)汽車組裝的速度會(huì)產(chǎn)生影響，也會(huì)因人工因素不穩(wěn)定而造成的裝配質(zhì)量問(wèn)題。但若實(shí)現(xiàn)裝配全部配備電動(dòng)工具，則涉及的數(shù)量就十分龐大，同時(shí)成本消耗巨大，也造成嚴(yán)重的電能損耗。氣動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配限制的彌補(bǔ)。在生產(chǎn)線上環(huán)繞裝配上鍍鋅的通氣管道，并且在每個(gè)工位都設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的快接氣管，實(shí)現(xiàn)氣功工具隨時(shí)的插用和收回，過(guò)程簡(jiǎn)潔且環(huán)保，裝配速度提升，也保證了明顯的質(zhì)量效果[2]。

2.2 氣動(dòng)技術(shù)在生產(chǎn)線設(shè)備中的運(yùn)用

氣動(dòng)技術(shù)在生產(chǎn)線上的應(yīng)用最為重要的作用是實(shí)現(xiàn)了控制的高效、快捷以及智能化，進(jìn)一步節(jié)約了人力成本，更方便且安全的做好維護(hù)工作。下文將對(duì)真空吸盤(pán)、氣動(dòng)馬達(dá)以及氣缸三種應(yīng)用最為典型的氣動(dòng)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹：

（1）真空吸盤(pán)在生產(chǎn)線中的運(yùn)用。真空吸附實(shí)質(zhì)上是一種十分簡(jiǎn)易、便于掌握的傳送技術(shù)，其中真空吸盤(pán)是相關(guān)的執(zhí)行元件又可稱為真空吊具。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)、監(jiān)控和控制相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)，進(jìn)一步自動(dòng)化以及半自動(dòng)化生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)工件、零部件應(yīng)用的效率。

（2）氣缸在生產(chǎn)線中的運(yùn)用。氣缸在較高程度的自動(dòng)化生產(chǎn)線上被成熟普遍的應(yīng)用，大量的應(yīng)用在線邊的氣動(dòng)輔助臂、部品輸送線、主線升降機(jī)以及主輸送線等相關(guān)設(shè)備上，綜合實(shí)現(xiàn)著平衡調(diào)節(jié)、負(fù)載、剎車以及阻擋定位、夾緊放松等作用。氣缸和相應(yīng)的電氣控制之間因PLC技術(shù)的迅速發(fā)展而緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化系統(tǒng)的靈活、精巧且穩(wěn)定。

3 氣動(dòng)技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 實(shí)現(xiàn)與電子技術(shù)結(jié)合

國(guó)內(nèi)廣泛使用帶開(kāi)關(guān)的氣缸，在未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)下，將會(huì)實(shí)現(xiàn)體積更小且性能更高的，可實(shí)現(xiàn)將其嵌入氣缸缸體。其開(kāi)關(guān)具有雙色顯示，能夠判斷并顯示位置誤差，則系統(tǒng)就更為實(shí)用、可靠。普遍的應(yīng)用傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量計(jì)、壓力表的代替，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣壓縮過(guò)程中的流量及壓力的自動(dòng)控制，在確保正常運(yùn)行的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3.2 小體積，輕重量，低功耗

在一些制造業(yè)中被加工件實(shí)際體積較小，如電子元件以及藥品，其要求氣動(dòng)元件的體積也更小，因此氣動(dòng)元件在發(fā)展過(guò)程中將實(shí)現(xiàn)小型化、輕型化的發(fā)展。在國(guó)外已有超小型電磁閥被開(kāi)發(fā)出來(lái)。其有效橫截面積只有0．2mm2，僅有大拇指大小。其元件發(fā)展研究的方向不斷呈現(xiàn)要求外形尺寸小且流量需求大。因此基于一定外形尺寸的閥在實(shí)際流量上已實(shí)現(xiàn)提升2～3．3倍。存在一種小型電磁閥，其實(shí)際閥體僅有10mm寬，可達(dá)到的有效面積為5mm2；同時(shí)也閥體寬15mm，而有效面積為10mm2等。當(dāng)前國(guó)外在電磁閥上的應(yīng)用已有0．5W的功耗，為實(shí)現(xiàn)功耗的節(jié)約，在與微電子的結(jié)合上還需要加強(qiáng)適應(yīng)。

3.3 更高的安全性和可靠性

近年來(lái)氣動(dòng)技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)互換性提出了要求也對(duì)安全性進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)?；趪?guó)際標(biāo)準(zhǔn)下，在開(kāi)展管接頭、氣源處理外殼等相關(guān)的耐壓試驗(yàn)時(shí)，需要將現(xiàn)有壓力值提高4-5倍，也要將耐壓時(shí)間延長(zhǎng)到5-15分鐘，進(jìn)行高低溫不同的試驗(yàn)，這樣國(guó)內(nèi)缸筒、端蓋、氣源處理鑄件以及管接頭等不能滿足試驗(yàn)需要，達(dá)不到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。在相關(guān)結(jié)構(gòu)上也有相關(guān)規(guī)定，如需要在起源處理的透明外殼外部加上金屬防護(hù)罩[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

氣動(dòng)行業(yè)將保持持續(xù)發(fā)展，呈現(xiàn)更為出更為環(huán)保、性能更高且成本更低的發(fā)展趨勢(shì)，其相關(guān)的氣動(dòng)產(chǎn)品也會(huì)朝向小型化、復(fù)合型以及較高的可靠性方向發(fā)展。在伴隨電氣控制技術(shù)的不斷改革發(fā)展，因此行業(yè)內(nèi)越發(fā)注重電氣一體化發(fā)展，其在現(xiàn)代企業(yè)建設(shè)中能夠基于當(dāng)下追求環(huán)保，減少勞動(dòng)力消耗以及追求智能高效的趨勢(shì)下，將在各行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛的應(yīng)用。