SMC氣動技術應用的雛形，大約開始子1776 年John Wilkinson 發明能產生1個大氣壓左右壓力的空氣壓縮機。1880年，人們*次利用氣缸做成氣動剎車裝置，將它成功地用到火車的制動上。上世紀30年代初。氣動技術成功地應用于自動門的開閉及各種機械的輔助動作上。進入到60 年代尤其是70 年代初，隨著工業機械化和自動化的發展，氣動技術才廣泛應用在生產自動化的各個領域，形成現代氣動技術。
下面簡要介紹生產技術領域應用氣動技術的一些例子。
1 ．汽車制造行業
現代汽車制造工廠的生產線，尤其是主要工藝的焊接生產線，幾乎無一例外地采用了氣動技術。如：車身在每個工序的移動；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在工位的夾緊和定位；點焊機焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點焊，都采用了各種特殊功能的氣缸及相應的氣動控制系統。高頗率的點焊、力控的準確性及完成整個工序過程的高度自動化，堪稱是zui有代表性的氣動技術應用之一。另外，搬運裝置中使用的高速氣缸（zui大速度達3m / s ）、復合控制閥的比例控制技術都代表了當今氣動技術的新發展。
2 ．電子、半導體制造行業
在彩電、冰箱等家用電器產品的裝配生產線上，在半導體芯片、印刷電路等各種電子產品的裝配流水線上，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將一般氣爪很難抓起的顯象管、紙箱等物品輕輕地吸住，運送到位置上．對加速度限制十分嚴格的芯片搬運系統，采用了平穩加速的SIN 氣缸。這種氣缸具有特殊的加減速機構，可以平穩地將盛滿水的水杯從A 點送到B 點，并保證水不溢出。為了提高試驗效率和追求準確的試驗結果，摩托羅拉采用了由SMC 小型氣缸和控制閥構成的攜帶式的性能壽命試驗裝置，不僅可以隨意地改變按鍵頻度，還可以根據需要，隨時改變按鍵的力度．對環境潔凈度要求高的場所，可以選用潔凈系列的氣動元件，這種系列的氣缸、氣閥及其它元件有特殊的密封措施。
3 ．生產自動化的實現
60 年代，氣動技術主要用于比較繁重的作業領域作為輔助傳動。現在，在工業生產的各個領域，為了保證產品質t 的均一性，為了能減輕單調或繁重的體力勞動、提高生產效率，為了降低成本，都已廣泛使用了氣動技術。在縫紉機、自行車、手表、洗衣機、自動和半自動機床等許多行業的零件加工和組裝生產線上，工件的搬運、轉位、定位、夾緊、進給、裝卸、裝配、清洗、檢測等許多工序中都使用氣動技術．氣動木工機械可完成掛膠、壓合、切割、刨光、開槽、打棒、組裝等許多作業。自動噴氣織布機、自動清洗機、冶金機械、印刷機械、建筑機械、農業機械、制鞋機械、塑料制品生產線、人造革生產線、玻璃制品加工線等許多場合，都大量使用了氣動技術.
4 ．包裝自動化的實現
氣動技術還廣泛應用于化肥、化工、糧食、食品、藥品等許多行業，實現粉狀、粒狀、塊狀物料的自動計量包裝．用于煙草工業的自動卷煙和自動包裝等許多工序。用子對粘稠液體（如油漆、油墨、化妝品、牙青等）和有毒氣體（如煤氣等）的自動計量灌裝。由上面所舉例子可見，氣動技術在各行各業已得到廣泛的應用。
目前SMC氣動技術應用系統運用說明：
SMC氣動執行元件和SMC控制元件氣動執行元件是一種能量轉換裝置, 它是將壓縮空氣的壓力能轉化為機械能, 驅動機構 實現直線往復運動,擺動,旋轉運動或沖擊動作.氣動執行元件分為氣缸和氣馬達兩大類. 氣缸用于提供直線往復運動或擺動, 輸出力和直線速度或擺動角位移. 氣馬達用于提供連續 回轉運動,輸出轉矩和轉速. 氣動控制元件用來調節壓縮空氣的壓力流量和方向等, 以保證執行機構按規定的程序正 常進行工作.SMC氣動控制元件按功能可分為壓力控制閥,流量控制閥和方向控制閥.
*節 SMC氣缸 一,SMC氣缸的工作原理,分類及安裝形式 氣缸的工作原理, 1 2 14 3 4 5 6 13 12 11 10 9 8 7 1.SMC氣缸的典型結構和工作原理1. 普通雙作用氣缸 1,3-緩沖柱塞 2-活塞 4-缸筒 5-導向套 6-防塵圈 7-前端蓋 8-氣口 9- 傳感器 10-活塞桿 11-耐磨環 12-密封圈 13-后端蓋 14-緩沖節流閥 以氣動系統中zui常使用的單活塞桿雙作用氣缸為例來說明,
SMC氣缸它由缸筒,活塞,活塞桿,前端蓋,后端蓋及密封件等組成.雙作用氣缸內部被活塞 分成兩個腔.有活塞桿腔稱為有桿腔,無活塞桿腔稱為無桿腔. 當從無桿腔輸入壓縮空氣時, 有桿腔排氣, 氣缸兩腔的壓力差作用在活塞上所形成的力 克服阻力負載推動活塞運動, 使活塞桿伸出; 當有桿腔進氣, 無桿腔排氣時, 使活塞桿縮回. 若有桿腔和無桿腔交替進氣和排氣,活塞實現往復直線運動. 2.氣缸的分類 氣缸的種類很多,一般按氣缸的結構特征,功能,驅動方式或安裝方法等進行分類.分 類的方法也不同.按結構特征,氣缸主要分為活塞式氣缸和膜片式氣缸兩種.按運動形式分 為直線運動氣缸和擺動氣缸兩類. 3.SMC氣缸的安裝形式 氣缸的安裝形式可分為 1)固定式氣缸 氣缸安裝在機體上固定不動,有腳座式和法蘭式. 2)軸銷式氣缸 缸體圍繞固定軸可作一定角度的擺動,有 U 形鉤式和耳軸式. 3)回轉式氣缸 缸體固定在機床主軸上,可隨機床主軸作高速旋轉運動.這種氣缸常 用于機床上氣動卡盤中,以實現工件的自動裝卡. 4)嵌入式氣缸 氣缸缸筒直接制作在夾具體內. 二,常用氣缸的結構原理 1.普通氣缸 包括單作用式和雙作用式氣缸.常用于無特殊要求的場合. 圖 13-2 為zui常用的單桿雙作用普通氣缸的基本結構,氣缸一般由缸筒,前后缸蓋,活 塞,活塞桿,密封件和緊固件等零件組成. 缸筒 7 與前后缸蓋固定連接.有活塞桿側的缸蓋 5 為前缸蓋,缸底側的缸蓋 14 為后缸 蓋.在缸蓋上開有進排氣通口,有的還設有氣緩沖機構.前缸蓋上,設有密封圈,防塵圈 3, 同時還設有導向套 4,以提高氣缸的導向精度.活塞桿 6 與活塞 9 緊固相連.活塞上除有密 封圈 10,11 防止活塞左右兩腔相互漏氣外,還有耐磨環 12 以提高氣缸的導向性;帶磁性開 關的氣缸,活塞上裝有磁環.活塞兩側常裝有橡膠墊作為緩沖墊 8.如果是氣緩沖,則活塞 兩側沿軸線方向設有緩沖柱塞,同時缸蓋上有緩沖節流閥和緩沖套,當氣缸運動到端頭時, 圖 13-2 普通雙作用氣缸 1,13-彈簧擋圈 2-防塵圈壓板 3-防塵圈 4-導向套 5-桿側端蓋 6-活塞桿 7-缸筒 8-緩沖墊 9-活塞 10-活塞密封圈 11-密封圈 12-耐磨環 14-無桿 側端蓋 緩沖柱塞進入緩沖套,氣缸排氣需經緩沖節流閥,排氣阻力增加,產生排氣背壓,形成緩沖 氣墊,起到緩沖作用. 2.特殊氣缸 圖 13-3 1-缸體 薄膜氣缸 4-活塞桿 2-膜片 3-膜盤 為了滿足不同的工作需要,在普通氣缸的基礎上,通過改變或增加氣缸的部分結構,設 計開發出多種特殊氣缸. (1) SMC薄膜式氣缸為膜片氣缸的工作原理圖. 膜片有平膜片和盤形膜片兩種 一 般用夾織物橡膠,鋼片或磷青銅片制成,厚度為 5～6mm (有用 1～2mm 厚膜片的) . 圖 13-3 所示的膜片氣缸的功能類似于彈簧復位的活塞式單作用氣缸, 工作時, 膜片在 壓縮空氣作用下推動活塞桿運動.它的優點是:結構簡單,緊湊,體積小,重量輕,密封性 好,不易漏氣,加工簡單,成本低,無磨損件,維修方便等,適用于行程短的場合.缺點是 行程短,一般不趁過 50mm.平膜片的行程更短,約為其直徑的 1/10. (2) SMC磁性開關氣缸 磁性開關氣缸是指在氣缸的活塞上安裝有磁環, 在缸筒上直接安裝 磁性開關,磁性開關用來檢測氣缸行程的位置,控制氣缸往復運動.因此,就不需要在缸筒 上安裝行程閥或行程開關來檢測氣缸活塞位置,也不需要在活塞桿上設置擋塊. 其工作原理它是在氣缸活塞上安裝*磁環, 在缸筒外殼上裝有舌簧 開關.開關內裝有舌簧片,保護電路和動作指示燈等,均用樹脂塑封在一個盒子內.當裝有 *磁鐵的活塞運動到舌簧片附近,磁力線通過舌簧片使其磁化,兩個簧片被吸引接觸,則 開關接通.當*磁鐵返回離開時,磁場減弱,兩簧片彈開,則開關斷開.由于開關的接通 或斷開,使電磁閥換向,從而實現氣缸的往復運動. SMC磁性開關氣缸 1-動作指示燈 2-保護電路 3-開關外殼 4-導線 5-活塞 6-磁環 7-缸筒 8-舌簧開關 氣缸磁性開關與其它開關的比較見表 3-1. 表 3-錯誤!未定義書簽. 氣缸磁性開關與其它開關的比較開關形式 控制原理 成本 調整安裝復雜性 (3)SMC帶閥氣缸 帶閥氣缸是由氣缸, 磁性開關 磁場變化低方便,不占位置 換向閥和速度控制 閥等組成的一種組低麻煩,占位置 合式氣動執行元件. 行程開關 機械觸點 它省去了連接管道 接近開關阻抗變化高麻煩,占位置 和管接頭, 減少了能 量損耗, 具有結構緊 湊,安裝方便等優 點. 帶閥氣缸的閥有 光電開關 光的變化 高 麻煩,占位置 電控,氣控,機控和 手控等各種控制方 式.閥的安裝形式有安裝在氣缸尾部,上部等幾種.SMC電磁換向閥安裝在氣 缸的上部,當有電信號時,則電磁閥被切換,輸出氣壓可直接控制氣缸動作.SMC帶閥組合氣缸 1-管接頭 2-氣缸 3-氣管 4-電磁換向閥 5-換向閥底板 6-單向節流閥組合 件 7-密封圈. (4) 帶導桿氣缸 圖 13-6 為帶導桿氣缸, 在缸筒兩側配導向用的滑動軸承 (軸 瓦式或滾珠式),因此導向精度高,承受橫向載荷能力強. SMC帶導桿氣缸的結構 (5)SMC無桿氣缸 無桿氣缸是指利用活塞直接或間 接方式連接外界執行機構,并使其跟隨活塞實現往復運動的氣缸.這種氣缸的zui 大優點是節省安裝空間. 1)SMC磁性無桿氣缸 活塞通過磁力帶動缸體外部的移動體做同步移動,它的工作原理是:在活塞上安裝一組高強磁性的*磁環,磁力 線通過薄壁缸筒與套在外面的另一組磁環作用,由于兩組磁環磁性相反,具有很 強的吸力.當活塞在缸筒內被氣壓推動時,則在磁力作用下,帶動缸筒外的磁環 套一起移動.氣缸活塞的推力必須與磁環的吸力相適應. SMC磁性無桿氣缸 1-套筒 2-外磁環 3-外磁導板 4-內磁環 5-內磁導板 6-壓蓋 7-卡環 8 -活塞 9-活塞軸 10-緩沖柱塞 11-氣缸筒 12-端蓋 13-進,排氣口 2)SMC機械接觸式無桿氣缸 ,在氣缸缸管軸向開有一條槽,活塞與滑塊在槽上部移動. 為了防止泄漏及防塵需要, 在開口部采用聚氨脂密封帶和防塵不銹鋼帶固定在兩 端缸蓋上,活塞架穿過槽,把活塞與滑塊連成一體.活塞與滑塊連接在一起,帶 動固定在滑塊上的執行機構實現往復運動.這種氣缸的特點是: 與普通氣缸 相比,在同樣行程下可縮小 1/2 安裝位置;2) 不需設置防轉機構;3) 適用于缸 徑 10～80mm,zui大行程在缸徑≥40mm 時可達 7m;4) 速度高,標準型可達 0.1～ 0.5m/s;高速型可達到 0.3～3.0m/s.其缺點機械接觸式無桿氣缸 是: 密封性能差,容易產生外 泄漏.在使 l-節流閥 2-緩沖柱塞 3-密封帶 4-防塵不銹鋼帶 5-活塞 6-滑塊 7-活塞架 用三位閥時必須選用中壓式;2) 受負載力小,為了增加負載能力,必須增加導 向機構. 機械接觸式無桿氣缸 l-節流閥 2-緩沖柱塞 3-密封帶 4-防塵不銹鋼帶 5-活塞 6-滑塊 7-活塞架 (6)鎖緊氣缸 帶有鎖緊裝置的氣缸稱為鎖緊氣缸按鎖緊位置分為行程末端鎖 緊型和任意位置鎖緊型. 1)SMC行程末端鎖緊型氣缸,當活塞運動到行程末端,氣壓釋放后,鎖 定活塞 1 在彈簧力的作用下插入活塞桿的卡槽中,活塞桿被鎖定.供氣加壓時,鎖定活塞 1 縮回退出卡槽而開鎖,活塞桿便可運動. 帶端鎖氣缸的結構原理 a)手動解除非鎖式 b)手動解除鎖式. 1-鎖定活塞 2-橡膠帽 3,12-帽 4-緩沖墊圈 5-鎖用彈簧 6-密封件 7-導向套 8-螺釘 9-旋鈕 10-彈簧 11-限位環 2) 任意位置鎖緊型氣缸 按鎖緊方式可分為卡套錐面式, 彈簧式和偏心式等多種形式. 卡套錐面式鎖緊裝置由錐形制動活塞 6,制動瓦 1,制動臂 4 和制動彈簧 7 等構成,.作用在錐狀鎖緊活塞上的彈簧力由于楔的作用而被放大,再由杠桿 原理得到放大. 這個放大的作用力作用在制動瓦 1 上, 把活塞桿鎖緊. 要釋放對活塞的鎖緊, 向供氣口 A′供應壓縮空氣,把鎖緊彈簧力撤掉. 制動氣缸制動裝置工作原理 a)自由狀態 b)鎖緊狀態 l-制動瓦 2-制動瓦座 3-轉軸 4-制動臂 5-壓輪 6-錐形制動活 塞 7-制動彈簧 (7)SMC氣動手爪 氣動手爪這種執行元件是一種變型氣缸.它可以用來抓取物體, 實現機械手各種動作.在自動化系統中,氣動手 爪常應用在搬運,傳送工件機構中抓取,拾放物體. SMC制動氣缸制動裝置工作原理平行開合手指 a)自由狀態 b)鎖緊狀態 l-制動瓦 2-制動瓦座 3-轉軸 4-制動臂 5-壓輪 6-錐形制動活塞 7-制動彈簧，平行開合手指 氣動手爪有平行開合手指(如圖 13-11 所示),肘節擺動開合手爪,有兩爪, 三爪和四爪等類型, 其中兩爪中有平開式和支點開閉式驅動方式有直線式和旋轉 式. 氣動手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產生的往復直線運動帶動與手爪相連的 曲柄連桿,滾輪或齒輪等機構,驅動各個手爪同步做開,閉運動. (8)SMC氣液阻尼缸 氣缸以可壓縮空氣為工作介質,動作快,但速度穩定性差,當負載變 化較大時,容易產生"爬行"或"自走"現象.另外,壓縮空氣的壓力較低,因而氣缸的輸 出力較小.為此,經常采用氣缸和油缸相結合的方式,組成各種氣液組合式執行元件,以達 到控制速度或增大輸出力的目的. 氣液阻尼缸是利用氣缸驅動油缸,油缸除起阻尼作用 圖 13-12 氣液阻尼缸 外,還能增加氣缸的剛性(因為油是不可壓縮的) ,發揮了 液壓傳動穩定,傳動速度較均勻的優點.常用于機床和切削 裝置的進給驅動裝置. 串聯式氣液阻尼缸的結構.它采用一根活塞桿將兩活塞串在一起,油 缸和氣缸之間用隔板隔開, 防止氣體串入油缸中. 當氣缸左端進氣時, 氣缸將克服負載阻力, 帶動油缸向右運動,調節節流閥開度就能改變阻尼缸活塞的運動速度 . SMC單葉片式擺動氣缸 工作原理：1-葉片 2-轉子 3-定子 4-缸體 SMC氣液阻尼缸 (10)SMC擺動氣缸是一種在小于 360°角度范圍內做往復擺動的氣缸,它是將壓縮空氣的壓力能轉換成機械能,輸出 力矩使 機構實現往復擺動.擺動氣缸按結構特點可分為葉片式和活塞式兩種. 1)SMC葉片式擺動氣缸的結構原理它是由葉片軸轉 子(即輸出軸) ,定子,缸體和前后端蓋等部分組成.定子和缸體固定在一起,葉片和轉子 聯在一起.在定子上有兩條氣路,當左路進氣時,右路排氣,壓縮空氣推動葉片帶動轉子順 時針擺動.反之,作逆時針擺動. 葉片式擺動氣缸體積小,重量zui輕,但制造精度要求高,密封困難,泄漏是較大,而且 動密封接觸面積大,密封件的摩擦阻力損失較大,輸出效率較低,小于 80%.因此,在應用 上受到限制,一般只用在安裝位置受到限制的場合,如夾具的回轉,閥門開閉及工作臺轉位等. SMC單葉片式擺動氣缸工作原理圖 1-葉片 2-轉子 3-定子 4-缸體 2)SMC活塞式擺動氣缸是將活塞的往復運動通過機構轉變為輸出 軸的擺動運動.按結構不同可分為齒輪齒條 式, 齒輪齒條式擺動氣缸結構原理 螺桿式和曲柄式等幾種. 1-齒條組件 2-彈簧柱銷 3-滑塊 4-端蓋 5-缸體 6-軸承 7-軸 8-活塞 9-齒輪 圖 13-14 齒輪齒條式擺動氣缸結構原理 1-齒條組件 2-彈簧柱銷 3-滑塊 4-端蓋 5-缸體 6-軸承 7-軸 8-活塞 9- 齒輪。 SMC齒輪齒條式擺動氣缸是通過連接在活塞上的齒條使齒輪回轉的一種擺動氣缸,活塞僅作往復直線運動, 摩擦損失少,齒輪傳動的效率較高,此擺動氣缸效率可達到 95%左右.
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一、氣動元件：
德國品牌：德國寶德BURKERT電磁閥，德國festo費斯托氣動元件，英國海隆諾冠
日本品牌：日本SMC氣動元件，日本CKD喜開理氣動元件，日本小金井氣動元件
意大利品牌：意大利UNIVER意大利康茂盛
美國品牌：美國ROSS美國ASCO電磁閥，美國MAC電磁閥
中國臺灣：中國臺灣MINDMAN金器，中國臺灣AIRTAC亞德客
二、工控產品
德國品牌：德國PILZ皮爾茲繼電器，德國IFM易福門傳感器，德國海德漢HEIDENHAIN德國P+F倍加福傳感器，德國RENCON編碼器，德國施克SICK德國TURCK圖爾克，德國HIRSCHMANN赫斯曼工業交換機。德國亨士樂，德國MURR穆爾，德國金鐘默勒
日本品牌：日本歐姆龍OMRON傳感器，日本神視SUNX基恩士，日本奧普士，日本SUMTAK盛太克編碼器，日本內密控編碼器
美國品牌：巴士德BARKSDALE
三、液壓元件
美國品牌：美國NUMATICS紐曼蒂克，美國PARKER派克氣動液壓，美國VICKERS威格士，美MOOG穆格，美國FAIRCHILD美國POSEMOUNT羅斯蒙特，美國艾默生EMERSON美國哈希HACH美國丹尼遜液壓元件，美國克力帕
德國品牌：德國HAWE哈威，德國REXROTH力士樂，德國HYDAC賀德克，德國E+H，德國博力謀BELIMO
日本品牌：日本油研YUKEN，日本不二越NACHI，日本黑田精工，日本豐興TOYOOKI，日本大金液壓DAIKIN，日本東機美
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