一、安裝前準備

1. 環境條件檢查

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

2. 支撐面要求

• 平面度：
  • 支撐面平面度誤差需≤0.005mm/m（高精度場景需≤0.002mm/m），否則會導致氣膜厚度不均，引發抖動或塌陷。
  • 檢測方法：使用激光干涉儀或電子水平儀進行多點測量。
• 表面粗糙度：
  • 支撐面粗糙度應≤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。
• 材質選擇：
  • 優先選用導熱性好、熱膨脹系數低的材料（如花崗巖、碳化硅），以減少溫度變化引起的變形。

二、安裝過程規范

1. 對中與調平

• 粗調：
  • 使用激光對中儀或千分表，確保氣浮墊軸線與運動方向平行（誤差≤0.05mm/m）。
  • 調整水平度：通過調節支腳螺栓，使氣浮墊底面與支撐面間隙均勻（使用塞尺檢測，間隙差≤0.02mm）。
• 精調：
  • 加載額定負載后，再次檢查氣膜厚度（通過傳感器監測或觀察氣浮墊邊緣泄漏氣流狀態）。
  • 微調供氣壓力（通常從0.2MPa逐步升至額定值），使氣膜厚度穩定在設計值（如10μm±1μm）。

2. 氣路連接

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

三、運行中監控

1. 供氣壓力管理

• 壓力范圍：
  • 嚴格控制在額定值±5%以內（如額定0.4MPa，則運行壓力需在0.38MPa~0.42MPa之間）。
  • 壓力過低會導致氣膜塌陷，壓力過高會增大耗氣量并可能損壞節流器。
• 壓力波動：
  • 使用穩壓閥（如Festo SV系列）將壓力波動控制在±0.01MPa以內。
  • 避免與其他氣動設備共用氣源（如氣缸、真空發生器），防止壓力脈沖干擾。

2. 負載與速度控制

• 負載限制：
  • 不得超過氣浮墊額定承載能力的80%（如額定1000N，則實際負載≤800N），以預留安全裕量。
  • 動態負載（如沖擊載荷）需額外降低20%（如額定1000N，動態負載≤600N）。
• 速度限制：
  • 運動速度需≤氣浮墊響應頻率對應的臨界速度（如響應頻率500Hz，則臨界速度≈0.5m/s）。
  • 高速運動時（＞0.3m/s），需選用高頻響應型號（如PI A-511系列，響應頻率1kHz）。

3. 溫度監測

• 內部溫度：
  • 連續運行2小時后，氣浮墊內部溫度不得超過60℃（通過紅外測溫儀檢測外殼溫度）。
  • 若溫度過高，需檢查供氣量是否不足（導致摩擦生熱）或環境通風是否良好。
• 環境溫度：
  • 避免陽光直射或靠近熱源（如加熱器、電機），防止局部溫度過高。

四、維護與保養

1. 日常清潔

• 氣浮墊表面：
  • 每日用無塵布蘸取異丙醇擦拭底面和側面，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）。
  • 清潔后用干燥氮氣吹干，防止水漬殘留。

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（如開裂、變形），及時更換（建議每2年整體更換一次）。
• 節流器：
  • 每半年用顯微鏡觀察節流器微孔狀態（如堵塞或擴大），必要時返廠清洗或更換。

3. 耗材更換

• 過濾器濾芯：
  • 根據環境潔凈度，每3~6個月更換一次（如ISO Class 5環境需3個月更換）。
• 潤滑脂：
  • 若氣浮墊帶機械導向部件（如調焦機構），需每12個月補充高溫潤滑脂（如Molykote 33）。

五、安全注意事項

1. 高壓風險

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

2. 防靜電措施

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

3. 應急處理

• 氣膜塌陷：
  • 若因斷電或氣源中斷導致氣膜塌陷，需立即停止運動部件，防止機械接觸損壞。
  • 恢復供氣后，需重新調平并緩慢加載（避免瞬態沖擊）。
• 泄漏處理：
  • 發現氣路泄漏時，需立即關閉氣源并排空壓力，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

• 現象：氣浮墊運動時出現周期性振動（頻率約10Hz）。
• 原因：
  • 支撐面平面度超差（實測0.01mm/m，設計要求≤0.005mm/m）。
  • 供氣壓力波動大（實測±0.03MPa，設計要求±0.01MPa）。
• 解決：
  • 重新研磨支撐面至設計要求。
  • 更換高精度穩壓閥（如Festo SV-08）。

案例2：耗氣量異常

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