1 精确化

(1)带磁性接近开关的气缸

带磁性接近开关的气缸由于在活塞上装有永久磁铁，故当活塞运动到接近开关的预设位置时，活塞上的磁铁使触点闭合，发出电信号，指示行程位置或控制某一元件动作。 省去了机械定位挡块和附加的位置传感器等部件。

(2)气液变换执行元件

在一些应用场合，不仅要求执行元件有足够的驱动力，而且要求进给速度均匀、可调、在负载变化时能保持其平稳性。普通气缸的特点是动作快，但速度不易控制，会出现“爬行”和“自走”等现象，难以满足这些要求;而液压缸的特点是动作较慢，但负载刚性高，速度稳定性好。将两者恰当地组合起来，发挥各自的优点，即成为目前气动(或液压)控制系统中普遍采用的气液压阻尼缸。气液变换执行元件单元，利用气源作动力，可以实现精确的定速、低速进给、点动及中间停止等，可满足特殊用户的需求。

(3)具有位移测量和制动(锁紧)功能的气缸

带有位移传感器的气缸，利用磁栅尺原理在活塞移动过程中能实时测量位移，其分辨率为0.1mm,它集驱动、测量功能于一一体，可以作为精确定位的位置伺服执行元件使用。

例如，SMC公司生产的ML2B系列是具有位置测量、反馈、无杆和制动综合功能的气缸。带有弹簧、气压双重锁紧装置，当活塞速度在500mm/s以下时，无需任何校正控制回路，其停止精度可以在0.5mm以下。在制动(锁紧)气缸中设有制动(锁紧)装置，可以根据需要使活塞停止在行程的某-确定位置， 定位精度高。

(4)比例控制技术(电气比例控制阀)

电气比例控制阀(简称气动比例阀)是在通断式电磁气动阀基础上发展起来的新型气动控制元件。与通断式电磁气动阀不同，电气比例控制阀可以依靠比例电信号(电压或电流)的大小，线性地控制阀的输出气体流量或输出气体压力，满足对力或速度控制的要求。

由于采用压力传感器检测被控压力，构成小闭环回路，使得压力控制的精度高。其重复精度在满刻度的0.5%以内。此外，一种新颖的电磁开关型气动比例控制阀和数字:阀亦得到应用。

电流或电压模拟量输人的压力比例阀已有各种产品推出，但在很多使用场合，并不需要对压力进行连续控制，只需要预先设定好数点压力，此时可选择开关量控制的压力预置型乐力比例阀，不但压力设定准确，而且无需A/D、D/A转换模块。该系列压力比例阀的另一个特点是排气量大，确保不产生压力超调。

选择开关量控制的压力预置型压力比例阀只要通过按钮，便可简便精确地设置16点预置压力点，实时压力可由明亮易读的LED显示。具有灵敏度高、性能好的特点。

 (5)电气伺服技术

 在气动技术领域里，传统的调节元件往往基于机械反馈工作原理，如经典的减压阀。目前出现的工业化的气动闭环控制系统，即伺服气动系统是在传感技术、电子技术、现代控制技术和软件技术的最新发展基础上实现的。伺服气动实现了气动系统输出物理量的连续控制，主要用于气动驱动机构的启动(加速)和制动、速度控制、力量控制(如机械手的抓取力控制)和精确的任意定位方面。

2高速化

气缸的高速化发展对提高装置的生产效率有着重要意义，近年来颇引人注目，世界上有名的SMC、CKD、TAIYO、 ORIGA、NORGREN、 MECMEN等公司研制的无出杆气缸的最大速度都已达到2m/s以上，其他类型的高速气缸甚至达到了3~4m/s的速度，FESTO公司甚至生产出来了17m/s的高速气缸。气缸高速化的发展相应需要解决的技术问题，除对密封的材料、形状有所考虑外，气缸的驱动方式及如何吸收冲击惯量进行缓冲等问题非常重要。对此，国外各企业十分重视，如SMC开发的正弦气缸最高运行速度可达500mm/m有效地解决了高速和低冲击的矛盾。

3 小型化

 (1)针笔型气缸

针笔型气缸的缸径小至D=2. 5~15mm,可以用于小型和微型机械设备的场合。

 (2)薄型气缸

薄型气缸属节省安装空间型气缸，可以多方位安装固定，其中轴向超薄型气缸适用于短屋大推力的场合。而径向超薄型气缸，采用椭圆活塞，在同样推力的情况下，其厚度只是通气缸的一半。前这项技术不仅应用在驱动信号的传送上，现场执行元件、机构监控的各类传感器信号的传送也开始采用这项技术，使得整个系统的配置更加简洁、明快。

 (3)低功耗与微电子化

 当前，电磁阀电磁铁的消耗功率大都在1.8W以下，小气动换向阀的功率仅为0. 1w,宽度为10mm,直动型阀的功率一般也都小于4W,真正实现了元件的小型化。SMC又为VJ系列阀增设了一种新的节电回路。当线圈通电时间超过30ms时，在保证铁芯必要吸力的前提下，线圈的功耗可降低30%，电磁铁低功耗的意义不仅仅在于能节约电能消耗，提高电磁铁的可靠性，另一方面，也为气动技术与微电子技术相结合创造了必要条件。在自动化生产装置中的气动系统，大都是顺序控制回路，低功耗的气动元件信号可直接作为可编程控制器的信号分时处理，可将驱动几十个电磁阀的信号，通过根导线传送到远距离的集成阀块上。这项技术不仅大大节省了接线工作，而且也减少了由于复杂接线而引起的故障。目前这项技术不仅应用在驱动信号的传送上，现场执行元件、机构监控的各类传感器信号的传送也开始采用这项技术，使得整个系统的配置更加简洁、明快。

4 复合化

 气缸的另一个发展趋势就是复合化，为了方便用户，编短用户进行机械设计的时间，各公司研制出复合化概念的气缸组件。执行元件不仅具有各种安装形式，还开发出来了各种具有导向机构和连接结构的气缸、摆动缸，适用于各种环境(如抗腐蚀、耐污染、耐高低温、抗震动等)特殊系列的气动执行元件、超高速和低速元件。在结构上也多样化，如有活塞杆、无活塞杆、双活塞杆、磁性活塞、椭圆活塞、带阀气缸、带行程开关或传感器气缸、比例伺服气缸等。例如SMC公司的MRQ系列直线、播动复合缸，具有两个运动自由度，再配上两个灵活的气爪，构成了颇有用途的机械手。NOK公司的FPT系列的平台承重式气缸将导轨、平台、气缸一体化，该气缸平台直接承重达780kg,可直接用作小型压力机下的移动底座。

5集成化

 (1)集成化发展

 元件上各种功能的集成，根本的目的在于降低设计和安装调试的工作量，节省器件要求的空间。这一要求与趋向，表现在工业自动化领域的所有方面，对于每一个气动产品的生产厂家都是一个继续维持竞争能力的关键。计算机技术、微电子技术和IC技术的发展，使得机电-体化有了更加广阔的发展空间。在原来的气控阀、气动执行元件上安装些电 子元件或装置，如D/A转换、信号放大、调制、解码、测量与信号反馈等，从而实现将电子与气动控制阀结合在一体，甚至直接与执行元件集成化的气动装置，极大地提高了系统可靠性和维修使用性能。FESTO公司的转动、上下料、分度装置;马通公司的单坐标机械手成套装置，包括气缸、机械手、控制器、测量装置; SMC、小金井、CKD等公司的各类小型机械手、机器人，带导向机构的进给装置、分度定位装置、既可实现转动又可实现位移的复合气缸等，它们都已作为定型产品生产，实际上这是一个极为重要的发展方向，也是气动技术发展的必然趋势。

 (2)控制阀与控制器的集成阀岛

 “阀岛”-一 词译自德语的“Ventilinsel”, 英文译为“Valve Terminal”。常规方式实现的气控单元，其特点是系统中包含大量的分立元器件，并且这些分立的元器件是通过大量的管件以及接插件实现连接的。相互连接复杂，引发的故障率高，同时还给设备的管理和维护带来不便。把控制阀的供气支路和排气口等气流通道集成，把传感器输人电信号的接线集成在一个插座里，形成模块化的、小巧的集成块则称为阀岛。如FESTO公司的阀岛，就已经集成各种气动阀、传感器、总线接口和编程控制等各种功能。

 在阀岛上，可编程控制器的输出信号、输人信号均通过根带 多针插头的多股电缆与阀岛连接，而由传感器输出的信号则通过电缆连接到阀岛的电信号输人口上。因此，可编程控制器与气动阀、传感器输人电信号之间的接口简化为只有-一个多针插头和一根多股电缆。 与常规方式实现的控制系统比较可知，采用多针接口的阀岛后，系统不再需要接线盒。同时，所有电信号的处理、保护功能(如电信号的极性保护、光电隔离、防水等)都已在阀岛上实现。显然，通过采用多外接口的阀岛使得系统的设计、制造和维护过程大为简化。

 然而，随着控制回路的复杂化，可编程控制器输出、输人口与阀岛的电缆将加粗并随着阀岛与可编程控制器的距离增大而加长。为克服这一缺点，出现了新型的带现场总线的阀岛。两个采用现场总线进行信息交换的对象之间只需由一根两股或四段的电线连接。这样就可以简化电缆的连接，抗干扰性更强，数据传输的可靠性更高。