在当代工业自动扮装备中，气动元器件得到了广泛的利用。须要声明的是：本文的紧张面对工具是低级工程师及以下资质职员，以是，本节内容着重先容普通的气动回路和气动系统元器件的基本知识和选型运用方法，突出的是“常用” 二字，关于分外的气动系统运用请参考专门的资料或者咨询气动产品供应商。
首先，我们来理解一下气动驱动系统的基本组成部件。
1.气源：气动系统的气源为纯净的压缩空气。以是，我们常用的气源部件紧张包括：空气压缩机、过滤器、减压阀、压力表、油雾器等器件。空气压缩机紧张是产生压缩空气（事情介质）；过滤器紧张是过滤压缩空气中的杂质，紧张是水，以是过滤器一样平常有手动排水和自动排水两种；减压阀紧张是为了调节气动回路的压力，是压力恒定，坚持气动系统的稳定性；压力表是气压的指示仪器，它的单位常日有两种：帕斯卡（Pa）、100 kpa（Bar），面向欧美的压力表也会有磅/平方英寸（Psi）；油雾器的紧张浸染是雾化气动元器件的润滑油。
2.气缸：气缸是紧张的气动驱动元件之一，它有多种类型。根据浸染办法可分为：单浸染气缸和双浸染气缸。单浸染气缸是指气缸的活塞杆的某一个方向的运动由压缩空气驱动，而另一个相反方向的运动由弹簧驱动复位。双浸染气缸是指气缸活塞杆的两个方向的运动都由压缩空气驱动。气缸根据其运动办法可以分为三类：直线运动气缸、旋转气缸和气爪。直线运动气缸驱动实行机构做直线往来来往运动；旋转气缸驱动实行机构做旋转往来来往运动；气爪驱动实行机构做开合运动，紧张用于工件或者产品的抓取、夹持等方面。根据气缸的利用工况环境区分，可分为：普通气缸、防水气缸、清洁气缸。普通气缸适用于一样平常的事情环境；防水气缸适用于具有一定程度的水雾和湿度环境下；清洁气缸紧张运用于清洁室内（Clean Room）的事情环境中。
3.节流阀：节流阀紧张功能是调节气流大小，掌握气动驱动元件的速率。常日分为：进气节流阀和出气节流阀两种。进气节流阀直接调节供气管的气流大小，出气节流阀通过调节排气管的气流大小达到掌握气动驱动元件的速率，因而具有比进气节流掌握更稳定的特点。
4.电磁换向阀：气缸的往来来往运动、真空吸盘的吸取和放置动作都由电磁换向阀来掌握。电磁换向阀的动作由掌握系统直接输出电旗子暗记进行驱动，以是，电磁换向阀实际上属于气动系统的掌握元件。我们常用的电磁换向阀常日有：两位四通电磁阀、三位四通电磁阀、两位五通电磁阀、三位五通电磁阀。在这里，请诸位区分开“位”和“通”这两个观点：位，是指阀芯的事情位置，两位即两个事情位置；通，是指阀体内部通过阀芯的运动而形成的气流利路。
5.磁性开关：磁性开关是一种检测气缸活塞位置的传感器。气缸活塞位置如果通过磁性开关检测，则哀求选用带磁性的气缸活塞，否则无效。
6.真空吸盘：真空吸盘是一种运用真空事理抓取产品的塑料元件。
7.真空发生器：真空发生器的紧张功能是产生一定程度的真空。
8.负压表：负压表是检测气路真空程度的仪表，它常日作为一种传感器利用。
9.快换接头：直接插拔式的气管接头。
10.气管：常日，气管规格都因此气管外径来区分的。我们常用的气管规格有：Φ4，Φ6，Φ8，Φ10，Φ12。
气动元器件选型及运用
声明：本节内容所有的打算过程中气动回路的压力供应按照 6bar 进行。本节内容中所采取的气动元件样本为 FESTO 气动产品。
一空气压缩机常日是由工厂配备，以是，这里不先容其选型打算。
二 空气过滤组合件的选型及打算方法：空气过滤组合件常用的紧张包含以下四各类元件：空气过滤器、减压阀、油雾器、压力表。常日，供应商会根据其产品利用状况将这四种元件集成配置成一个组件以方便客户选择利用。以是，在选择此组合件的时候，我们只须要关注两个问题即可：本组件的流量和过滤器的排水办法。在工程实践中，空气流量的打算单位为：升/分钟（L/min）。以是，我们只要担保此组件供气的所有回路中最大耗气时候的气体流量小于本组件的额定供气流量，并根据工厂实际利用须要选择适当的排水办法（手动排水或自动排水）即可。最大耗气时候气体花费量即在耗宇量最大的时候所有气动元件事情的耗宇量。三 气缸的选型及打算方法：气缸的选型紧张有三个参数须要关注，个中一个构造参数：即选用什么型式的气缸的问题；其余两个数据参数：即缸径和行程。经由前面的理解我们知道气缸的浸染办法有两种：一种是单浸染气缸，一种是双浸染气缸。以是，根据实际利用状况选择：如果回程复位没有负载，则可以选择单浸染气缸；否则，选择双浸染气缸。由于任何气缸供应商供应的气缸产品都有多种形状构造，它们对应了不同的制造工艺和本钱，以是，应根据实际机器构造设计利用的须要选择不同型式的气缸。 气缸缸径：指气缸缸体的内径。 气缸行程：指气缸活塞移动的最大间隔。
请看下面的示例：
图 2.1-1
图 2.1-1 中显示的负载是 40kg，设定提升行程是 90mm。以是，根据图中的气缸安装办法其回程推力应大于 40kgf。而在实际工程运用中，气缸的效率大约是 85%，以是，而我们再乘以一个安全系数 Sp，则实际哀求的推力为：F = (Fl X Sp) / 0.85Fl: 负载；Sp: 气动产品安全系数 1.25，此参数是一个工程履历值，根据各种运用处所不同可以适当做一些调度，无量纲常量；
气缸浸染力的打算公式：F = A X PA: 压缩空气浸染于活塞的运动方向的面积，单位：cm2； P: 气路供气压强，单位：kgf/cm2；F: 气缸浸染力，单位：kgf；根据以上公式，可以得到：A = F / P；A = 58.8 / 6 = 9.8 cm2
根据图示的安装办法，可以知道，气缸的回程方向为负载提升方向，以是，其气体浸染于活塞的面积为：A = 3.14 X (D/2)2 - 3.14 X (d/2)2D: 气缸缸径，单位：cm；d: 气缸活塞杆直径，单位：cm；
以是,我们假设选择标准气缸 DNC 系列，则根据 FESTO 的样本可以选择气缸缸径为：40mm。校验气缸：由 FESTO 样本知道，DNC 系列气缸中 40mm 缸径的活塞杆直径为Φ16，以是，实际回程时气体浸染面积为：A = 3.14 X (D/2)2 - 3.14 X (d/2)2A = 10.56 cm2 > 9.8 cm2以是，缸径选择得当。
根据哀求，提升行程 90mm,则选取气缸标准行程为 100mm。气缸两端或者单端加限位调度装置，调度到须要行程即可。把稳：常日普通气缸的行程都会有+/-1mm 的偏差，以是在须要精确定位的时候，须要选择气缸行程大于须要行程而在定位处加设限位装置。 那么，现在气缸的紧张参数确定完毕。接下来看看气缸的赞助参数。如果，须要选择直接检测气缸活塞的位置，则须要选择带磁性的活塞。如果，在构造设计时许可外设缓冲装置则可以选择不带气动缓冲的气缸，否则选择带有气动缓冲的气缸。以赌气缸平稳停下。至于外设缓冲器的选择打算，我们将在后面模块设计中给诸位先容。 剩下末了一个参数确定，即气管规格。40mm 缸径气缸我们常日配管规格选择 6mm 气管。 至此，气缸选择完毕：DNC-40-100-P-A
四 节流阀选择：为了气缸运行更趋于平稳状态，我们选择排气节流型节流阀。根据气缸气接口螺纹（G1/4）和选定的气缸规格选择节流阀型号即可。五 电磁换向阀选择：电磁换向阀的选择是很多低级工程师迷惑不解的问题。以下我们先容五种工业自动扮装备中利用最为广泛的电磁换向阀动作过程及相应过程中电磁阀的输出对付气缸动作的影响。请诸位负责阅读并结合事情实践仔细思考何种事情条件该选择何种电磁换向阀。
两位阀：
单线圈两位五通电磁换向阀：即电磁换向阀阀芯只有两个事情位置，换向阀的一端有电磁线圈进行掌握电磁阀动作。此线圈得电动作，失落电复位。即阀芯在线圈通电时移向靠近线圈的位置，线圈断电时移向阔别线圈的位置。即线圈断电后阀芯复位，气缸也复位。
双线圈两位五通电磁换向阀：即电磁换向阀阀芯只有两个事情位置，换向阀两端都有电磁线圈进行掌握电磁阀动作。A 线圈通电且 B 线圈断电，阀芯移向靠近 A 线圈位置；B 线圈通电且 A 线圈断电，阀芯移向靠近 B 线圈位置。此款双线圈电磁阀的特点即意味着当设备非常断电时，气缸不会动作。
三位阀：
三位五通中封式电磁换向阀：即电磁换向阀阀芯有三个事情位置，换向阀两端都有电磁线圈进行掌握电磁阀动作。A 线圈通电且 B 线圈断电，阀芯移向靠近A 线圈位置；B 线圈通电且 A 线圈断电，阀芯移向靠近 B 线圈位置。两端同时断电，则电磁阀阀芯回到中间位置，两个气管都不形成回路，即气缸两个腔体完备封闭，不供气，不排气，气缸活塞保持位置不动。三位五通中压式电磁换向阀：即电磁换向阀阀芯有三个事情位置，换向阀两端都有电磁线圈进行掌握电磁阀动作。A 线圈通电且 B 线圈断电，阀芯移向靠近A 线圈位置；B 线圈通电且 A 线圈断电，阀芯移向靠近 B 线圈位置。两端同时断电，则电磁阀阀芯回到中间位置，两个气管同时供气，即气缸两个腔体同时供气，气缸活塞向有活塞杆一端缓慢移动。
三位五通中泄式电磁换向阀：即电磁换向阀阀芯有三个事情位置，换向阀两端都有电磁线圈进行掌握电磁阀动作。A 线圈通电且 B 线圈断电，阀芯移向靠近A 线圈位置；B 线圈通电且 A 线圈断电，阀芯移向靠近 B 线圈位置。两端同时断电，则电磁阀阀芯回到中间位置，两个气管同时排气，即气缸两个腔体同时排气，气缸活塞可通过任何外力随意移动，气缸为不受控状态。以上五种电磁换向阀的不同特点决定了我们的不同选择。以是，在图 2.1-1中，出于安全考虑，我们为了防止负载提升至上面工位时非常断电导致的负载溘然着落，该当选择双线圈两位五通电磁阀。磁性开关：磁性开关的选择比较大略，任何气动产品供应商都会在气缸的页面明确见告利用者什么气缸适宜哪些类型的磁性开关。用户只需根据自己的利用情形和掌握系统状态选择不同输出电压、输出制式以及磁性开关旗子暗记线引出办法选择一款即可。真空吸盘、真空发生器、负压表：这套元器件实现的功能紧张是真空吸取产品，而选型规则十分大略：只要选择的真空吸盘产生的吸力大于负载 X 安全系数，其余选择配套流量的真空发生器和负压表即可。这些在任何供应商的样本中都有详细描述，本人在这里也就不唠叨了。
