一、安裝前準(zhǔn)備

1. 環(huán)境條件檢查

• 潔凈度：
  • 確保安裝環(huán)境達(dá)到ISO Class 5（百級(jí)）或更高潔凈度（如半導(dǎo)體車(chē)間），避免灰塵、油污進(jìn)入氣路。
  • 若環(huán)境潔凈度不足，需在氣浮墊進(jìn)氣口加裝高效過(guò)濾器（過(guò)濾精度≤0.01μm）。
• 溫濕度：
  • 溫度范圍：通常要求5℃~40℃（避免低溫導(dǎo)致氣膜粘度增加或高溫加速密封件老化）。
  • 濕度范圍：≤75%RH（防止冷凝水腐蝕內(nèi)部元件）。
• 振動(dòng)隔離：
  • 安裝基礎(chǔ)需具備足夠剛度（如花崗巖平臺(tái)），并配備減振裝置（如空氣彈簧、橡膠墊），以隔離外部振動(dòng)（頻率＜100Hz）。

2. 支撐面要求

• 平面度：
  • 支撐面平面度誤差需≤0.005mm/m（高精度場(chǎng)景需≤0.002mm/m），否則會(huì)導(dǎo)致氣膜厚度不均，引發(fā)抖動(dòng)或塌陷。
  • 檢測(cè)方法：使用激光干涉儀或電子水平儀進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量。
• 表面粗糙度：
  • 支撐面粗糙度應(yīng)≤Ra 0.4μm（如精密研磨的花崗巖或陶瓷表面），避免劃傷氣浮墊底面。
• 材質(zhì)選擇：
  • 優(yōu)先選用導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)低的材料（如花崗巖、碳化硅），以減少溫度變化引起的變形。

二、安裝過(guò)程規(guī)范

1. 對(duì)中與調(diào)平

• 粗調(diào)：
  • 使用激光對(duì)中儀或千分表，確保氣浮墊軸線與運(yùn)動(dòng)方向平行（誤差≤0.05mm/m）。
  • 調(diào)整水平度：通過(guò)調(diào)節(jié)支腳螺栓，使氣浮墊底面與支撐面間隙均勻（使用塞尺檢測(cè)，間隙差≤0.02mm）。
• 精調(diào)：
  • 加載額定負(fù)載后，再次檢查氣膜厚度（通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)或觀察氣浮墊邊緣泄漏氣流狀態(tài)）。
  • 微調(diào)供氣壓力（通常從0.2MPa逐步升至額定值），使氣膜厚度穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值（如10μm±1μm）。

2. 氣路連接

• 管路材質(zhì)：
  • 選用不銹鋼或聚四氟乙烯（PTFE）軟管，避免使用橡膠管（易老化泄漏且產(chǎn)生顆粒）。
• 管徑匹配：
  • 管路內(nèi)徑需≥氣浮墊進(jìn)氣口直徑的1.5倍（如進(jìn)氣口直徑4mm，則管徑≥6mm），以減少壓降。
• 接頭密封：
  • 使用卡套式或擴(kuò)口式接頭，并涂抹厭氧密封膠（如樂(lè)泰542），確保無(wú)泄漏（泄漏率≤1×10?? Pa·m³/s）。

三、運(yùn)行中監(jiān)控

1. 供氣壓力管理

• 壓力范圍：
  • 嚴(yán)格控制在額定值±5%以內(nèi)（如額定0.4MPa，則運(yùn)行壓力需在0.38MPa~0.42MPa之間）。
  • 壓力過(guò)低會(huì)導(dǎo)致氣膜塌陷，壓力過(guò)高會(huì)增大耗氣量并可能損壞節(jié)流器。
• 壓力波動(dòng)：
  • 使用穩(wěn)壓閥（如Festo SV系列）將壓力波動(dòng)控制在±0.01MPa以內(nèi)。
  • 避免與其他氣動(dòng)設(shè)備共用氣源（如氣缸、真空發(fā)生器），防止壓力脈沖干擾。

2. 負(fù)載與速度控制

• 負(fù)載限制：
  • 不得超過(guò)氣浮墊額定承載能力的80%（如額定1000N，則實(shí)際負(fù)載≤800N），以預(yù)留安全裕量。
  • 動(dòng)態(tài)負(fù)載（如沖擊載荷）需額外降低20%（如額定1000N，動(dòng)態(tài)負(fù)載≤600N）。
• 速度限制：
  • 運(yùn)動(dòng)速度需≤氣浮墊響應(yīng)頻率對(duì)應(yīng)的臨界速度（如響應(yīng)頻率500Hz，則臨界速度≈0.5m/s）。
  • 高速運(yùn)動(dòng)時(shí)（＞0.3m/s），需選用高頻響應(yīng)型號(hào)（如PI A-511系列，響應(yīng)頻率1kHz）。

3. 溫度監(jiān)測(cè)

• 內(nèi)部溫度：
  • 連續(xù)運(yùn)行2小時(shí)后，氣浮墊內(nèi)部溫度不得超過(guò)60℃（通過(guò)紅外測(cè)溫儀檢測(cè)外殼溫度）。
  • 若溫度過(guò)高，需檢查供氣量是否不足（導(dǎo)致摩擦生熱）或環(huán)境通風(fēng)是否良好。
• 環(huán)境溫度：
  • 避免陽(yáng)光直射或靠近熱源（如加熱器、電機(jī)），防止局部溫度過(guò)高。

四、維護(hù)與保養(yǎng)

1. 日常清潔

• 氣浮墊表面：
  • 每日用無(wú)塵布蘸取異丙醇擦拭底面和側(cè)面，清除油污或指紋。
  • 避免使用丙酮或酒精棉球（可能殘留纖維或腐蝕表面）。
• 支撐面：
  • 每周用激光清潔機(jī)或超純水沖洗支撐面，去除微小顆粒（如硅粉、金屬屑）。
  • 清潔后用干燥氮?dú)獯蹈桑乐顾疂n殘留。

2. 定期檢查

• 氣膜厚度：
  • 每月使用電容式或激光位移傳感器測(cè)量氣膜厚度，確保均勻性（誤差≤1μm）。
• 密封件：
  • 每季度檢查O型圈或唇形密封的磨損情況（如開(kāi)裂、變形），及時(shí)更換（建議每2年整體更換一次）。
• 節(jié)流器：
  • 每半年用顯微鏡觀察節(jié)流器微孔狀態(tài)（如堵塞或擴(kuò)大），必要時(shí)返廠清洗或更換。

3. 耗材更換

• 過(guò)濾器濾芯：
  • 根據(jù)環(huán)境潔凈度，每3~6個(gè)月更換一次（如ISO Class 5環(huán)境需3個(gè)月更換）。
• 潤(rùn)滑脂：
  • 若氣浮墊帶機(jī)械導(dǎo)向部件（如調(diào)焦機(jī)構(gòu)），需每12個(gè)月補(bǔ)充高溫潤(rùn)滑脂（如Molykote 33）。

五、安全注意事項(xiàng)

1. 高壓風(fēng)險(xiǎn)

• 操作防護(hù)：
  • 調(diào)試或維護(hù)時(shí)，需佩戴防護(hù)眼鏡和手套，防止高壓氣體噴出傷人。
  • 關(guān)閉氣源后，需等待5分鐘再拆卸管路（避免殘壓釋放）。
• 壓力釋放：
  • 氣浮墊進(jìn)氣口需安裝手動(dòng)泄壓閥，便于緊急情況下快速排氣。

2. 防靜電措施

• 接地要求：
  • 在半導(dǎo)體等靜電敏感環(huán)境中，氣浮墊需通過(guò)導(dǎo)電膠或銅箔接地（接地電阻≤1Ω）。
• 人員防護(hù)：
  • 操作人員需佩戴防靜電手環(huán)（電阻≤1MΩ），避免靜電擊穿氣浮墊內(nèi)部電路。

3. 應(yīng)急處理

• 氣膜塌陷：
  • 若因斷電或氣源中斷導(dǎo)致氣膜塌陷，需立即停止運(yùn)動(dòng)部件，防止機(jī)械接觸損壞。
  • 恢復(fù)供氣后，需重新調(diào)平并緩慢加載（避免瞬態(tài)沖擊）。
• 泄漏處理：
  • 發(fā)現(xiàn)氣路泄漏時(shí)，需立即關(guān)閉氣源并排空壓力，再檢修管路（禁止帶壓操作）。

六、典型故障案例

案例1：氣膜抖動(dòng)

• 現(xiàn)象：氣浮墊運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)周期性振動(dòng)（頻率約10Hz）。
• 原因：
  • 支撐面平面度超差（實(shí)測(cè)0.01mm/m，設(shè)計(jì)要求≤0.005mm/m）。
  • 供氣壓力波動(dòng)大（實(shí)測(cè)±0.03MPa，設(shè)計(jì)要求±0.01MPa）。
• 解決：
  • 重新研磨支撐面至設(shè)計(jì)要求。
  • 更換高精度穩(wěn)壓閥（如Festo SV-08）。

案例2：耗氣量異常

• 現(xiàn)象：氣浮墊耗氣量從50L/min升至120L/min。
• 原因：
  • 節(jié)流器微孔堵塞（顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)50%微孔被顆粒阻塞）。
  • 密封件老化泄漏（O型圈出現(xiàn)裂紋）。
• 解決：
  • 返廠超聲波清洗節(jié)流器。
  • 更換密封件并升級(jí)為氟橡膠材質(zhì)（耐老化性能提升3倍）。