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1.2 气动技术的几个主要发展阶段
至50年代初，大多数元件从液压元件改造或演变过来，体积很大。60年代，开始构成工业控制系统，自成体系，不再与风动技术相提并论。在70年代，由于与电子技术的结合应用，在自动化领域得到广泛的推广。80年代则是集成化、微型化的时代。
90年代末世纪之初，气动技术突破了传统的死区，经历着飞跃性的发展。重复精度小于0.01mm的模块化气动输送机，5m/s低速平稳运行及17m/s高速运动的不同气缸相继问世。在于计算机、电气、传感、通讯等技术相结合的基础上产生了智能气动这一概念(气动比例与伺服、智能阀岛、模块化输送机)。气动伺服定位技术可使气缸在高速运动3m/s情况下实现任意点自动定位。智能阀岛十分理想地解决了整个自动化生产线的分散与集中控制问题。现代气动的发展趋势是微型化、集成化、模块化、智能化。
1.2.1 生产技术领域应用气动技术的一些例子
l)汽车制造行业现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，几乎无一例外地采用了气动技术。如:车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在制定工位的加紧和定位；电焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气缸及相应的气动控制系统。高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称最具有代表性的气动应用技术之一。另外，搬运装置中使用的高速气缸(最大速度达3m/s)、复合控制阀的比例控制技术都代表了当今气动技术的新发展。
2)电子、半导体制造行业在彩电、电冰箱等家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印刷电路等各种电子产品的装配流水线上，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物品轻轻地吸住，运送到指定位置上。对加速度限制十分严格的芯片搬运系统，采用了平稳加速的SMC气缸。这种气缸具有特殊的加减速机构，可以平稳地将盛满水的水杯从A点送到B点，并保证水不溢出。为了提高试验效率和追求准确的试验结果，摩托罗拉采用了由SMC小型气缸和控制阀构成的携带式电话的性能寿命试验装置，不仅可以随意的改变按键频率，还可以根据需要，随时改变按键力度。对环境洁净度要求高的场所，可以选用洁净系列的气动元件，这种系列的气缸、气阀及其他元件有特殊的密封措施。
1.3 课题的基本内容
本课题针对某一元件的生产装配线，对元件端盖的移动和定位进行分析和控制，要求采用气动伺服系统，设计一套相应的气动控制回路，确定系统的原件和控制参数，选取合适的气动驱动原件和伺服控制原件。
1.3.1 课题介绍
如所示，整个工作台由X、Y两个方向的导轨，元件端盖从A点出发，移动至D处后需较为精确地停下，在D处加装一工件。加装完毕后移至B点，最后移到C处后由机械手抓将安装好的元件端盖取走，完成整个加工过程。在加工过程中，要注意到整个导轨的移动是由气缸提供动力，由于气体的可压缩性，到达D处的定位难度大，需要重点考虑其定位控制。
1.3.2 设计内容
（1） 确定伺服工作台的外形尺寸和结构设计；
（2） 确定气动伺服控制回路的分析与设计；
（3） 相应的设计、计算、校核；
（4） 气动吸盘式机械手抓的机械结构设计；
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