人们利用空气的能量完成各种工作的历史可以追溯到远古，但作为气动技术应用的雏形，大约开始于1776年John Wilkinson发明能产生1个大气压左右压力的空气压缩机。1880年，人们第一次利用气缸做成气动刹车装置，将它成功地用到火车的制动上。气动技术有几个主要的历史发展阶段。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，在自动化控制领域得到广泛的推广。80年代则是集成化、微型化的时代，自动化、省力化得到迅速发展。自动化、省力化的主要方式有：机械方式、电气方式、电子方式、液压方式和气动方式等。这些方式都有各自的优缺点及其最适合的使用范围。在90年代末，世纪转换的时期，气动技术突破了传统的死区，经历着飞跃性的发展。1997年制造的换向阀与1961年相比较，在相同流量及功能的前提下，体积仅为前者的7%。10mm宽的阀（功耗0.5~1W）已被普遍应用。人们克服了阀的物理尺寸局限，制造了第一个无壁厚的电磁换向阀（FESTO公司CP阀岛）。真空技术日趋完美，一个真空阀体中集成了过滤、真空产生、真空释放、真空保持、压力开关等功能，可取代过去由真空泵、真空阀、压力继电器所组成的庞大回路。重复精度小于0.01mm的模块化气动机械手，5mm/s低速平稳运行及17m/s高速运动的不同气缸相继问世。在与计算机、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、模块化机械手）。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生产线的分散于集中控制问题。现代气动的发展趋势是微型化、集成化、模块化、智能化[4]。

气动技术是工业自动化的一种重要技术手段，是一种低成本自动化技术，被称为是“廉价的自动化技术"。在现代化的成套设备与自动化生产线上，几乎都配有气动系统。电容器自动化装配设备采用气动技术与其他的传动和控制方式相比，主要优点有[5]：

（1）气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低，故使用安全。

（2）工作介质是取之不尽、用之不竭的空气，空气本身不花钱。排气处理简单，不污染环境、成本低。

（3）输出力及工作速度的调节非常容易。气缸动作速度一般为50—500mm/s，比液压和电气方式的动作快。

（4）可靠性高，使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为数百万次，而SMC的一般电磁阀的寿命大于5000万次。

（5）利用空气的可压缩性，可贮存能量，实现集中供气；可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应；可实现缓冲；对冲击负载和过负载有较强的适应能力；在一定条件下，可使气动装置有自保持能力。

（6）全气动控制具有防火、防爆，耐潮的能力。与液压方式相比，气动方式可在高温场合使用。

（7）由于空气流动损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。

1.3 自动上下料机

在现代化的机械加工过程中，消耗于上下料的时间损失是组成零件单件加工时间的一部分，它属于辅助时间。我们知道要想提高生产率，减少生产中的辅助时间将是非常重要的一个环节。而想要减少辅助时间必须实现生产的自动化，自动化上下料机构就是为实现生产中上下料工序自动化而设计的一种专门机构[6]。

自动上下料机构可供散乱的中、小型工件毛坯，经过定向机构，实现定向排序，然后顺序地由上下料机构送到指定工作地点去。这在自动化成批大量的生产中非常实用，它不但可把操作人员从重复而繁重的劳动中解脱出来，而且对于保证安全生产也是一种行之有效的方法。