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日本CKD喜開理滑動(dòng)變距卡爪FH500系列技術(shù)特點(diǎn)

更新時(shí)間:2025-11-04點(diǎn)擊次數(shù):236

一、型號組成

FH500 系列型號采用高度模塊化的分段編碼體系,每段字符精準(zhǔn)承載產(chǎn)品核心屬性與配置信息,編碼結(jié)構(gòu)可拆解為 “系列標(biāo)識 - 缸徑規(guī)格 - 動(dòng)作功能 - 附加配置 - 開關(guān)參數(shù) - 安裝選項(xiàng)" 六個(gè)維度,具體解析如下:
前綴 “FH5" 為滑動(dòng)變距卡爪的固定系列標(biāo)識,直接彰顯 “微型支點(diǎn)驅(qū)動(dòng)、滑動(dòng)變距調(diào)節(jié)" 的核心技術(shù)特征,后續(xù)數(shù)字明確缸徑規(guī)格:“10" 對應(yīng) φ10 缸徑、“12" 對應(yīng) φ12 缸徑、“16" 對應(yīng) φ16 缸徑、“20" 對應(yīng) φ20 缸徑,形成覆蓋微型到小型工件抓取的尺寸梯度。
動(dòng)作功能段通過特定符號區(qū)分驅(qū)動(dòng)方式:“D" 代表雙作用型,可通過氣壓實(shí)現(xiàn)夾爪雙向主動(dòng)驅(qū)動(dòng);“O" 代表單作用常通型,常態(tài)下保持張開狀態(tài),依托彈簧輔助復(fù)位;“Z" 為雙作用型專屬選項(xiàng),標(biāo)識內(nèi)置速度控制閥,可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)動(dòng)作速率。
附加配置段聚焦小爪裝配特性:無符號表示不帶小爪,“Y1" 代表配備 S50C 金屬材質(zhì)小爪,適配硬質(zhì)或重型微型工件;“Y2" 代表配備 MC 尼龍材質(zhì)小爪,用于抓取易刮傷的精密部件,小爪均以 2 個(gè)為一組出廠配置。
開關(guān)參數(shù)段由開關(guān)類型、導(dǎo)線形態(tài)與長度組成:“T2H/T3H" 標(biāo)識直線型導(dǎo)線,“T2V/T3V" 標(biāo)識 L 型導(dǎo)線;“T2" 系列為 2 線式無接點(diǎn)開關(guān),“T3" 系列為 3 線式無接點(diǎn)開關(guān),前者適配可編程控制器與繼電器,后者為可編程控制器專用;導(dǎo)線長度通過數(shù)字區(qū)分,無數(shù)字為 1m 標(biāo)準(zhǔn)款,“3" 代表 3m 加長款,“5" 代表 5m 加長款。開關(guān)數(shù)量則通過末尾字母指示:“R" 為開側(cè) 1 個(gè)、“H" 為閉側(cè) 1 個(gè)、“D" 為兩側(cè)各 1 個(gè),不帶開關(guān)的基礎(chǔ)型號直接省略該部分編碼。
安裝選項(xiàng)段以 “B" 標(biāo)識帶末端安裝功能,且明確要求搭配 L 型導(dǎo)線開關(guān)使用,末端安裝單體型號采用 “FH B XX" 格式,其中 XX 對應(yīng)缸徑規(guī)格;開關(guān)單體型號則由 “開關(guān)類型 + 缸徑" 構(gòu)成,如適配 φ10 缸徑的 T2H 開關(guān)型號為 “FH510 T2H"。
以典型型號 “FH512-DY1-T2V-R-B" 為例,其完整含義為:FH500 系列滑動(dòng)變距卡爪,φ12 缸徑,雙作用驅(qū)動(dòng)方式,配備 S50C 金屬小爪,搭載 2 線式無接點(diǎn) L 型導(dǎo)線開關(guān)(1m 導(dǎo)線),開側(cè)安裝 1 個(gè)開關(guān),具備末端安裝功能。

二、衍生系列

FH500 系列基于動(dòng)作機(jī)理、功能擴(kuò)展與維護(hù)需求,構(gòu)建了三大類系統(tǒng)化衍生體系,覆蓋多元工業(yè)場景:

(一)動(dòng)作型式衍生系列

核心分為雙作用與單作用兩大分支。雙作用型(D 后綴)憑借雙向氣壓驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)夾爪開閉的主動(dòng)控制,動(dòng)作力均衡穩(wěn)定,適配自動(dòng)化生產(chǎn)線中需精準(zhǔn)控制抓取節(jié)奏的高頻作業(yè)場景,如電子元件的連續(xù)分揀工序。其中內(nèi)置速度控制閥的 Z 選項(xiàng)衍生型,通過閉側(cè)集成的調(diào)速組件,可將動(dòng)作速度從標(biāo)準(zhǔn)的 100~300mm/s 精準(zhǔn)調(diào)節(jié)至 50~200mm/s,適配對動(dòng)作平穩(wěn)性要求的精密裝配場景。
單作用型(O 后綴)常態(tài)保持張開狀態(tài),依托彈簧實(shí)現(xiàn)閉合動(dòng)作,在斷氣斷電時(shí)仍能維持開放姿態(tài),便于人工補(bǔ)料與設(shè)備調(diào)試,尤其適合間歇式生產(chǎn)或需應(yīng)急處理的場景,如小型零部件的人工上料輔助抓取工位。

(二)功能配置衍生系列

以無開關(guān)無小爪的基礎(chǔ)款為核心,通過模塊化附加組件形成增強(qiáng)型號。小爪配置衍生型分為 Y1(S50C 金屬)與 Y2(MC 尼龍)兩類,金屬小爪硬度達(dá) HRC50 以上,適配微型金屬工件抓??;尼龍小爪表面硬度較低且具備自潤滑性,可避免光學(xué)鏡片、陶瓷基片等精密部件的表面損傷。
開關(guān)配置衍生型覆蓋全系列功能需求:2 線式 T2 系列開關(guān)具備單色指示燈,可直觀顯示工作狀態(tài),適配小型繼電器控制系統(tǒng);3 線式 T3 系列開關(guān)支持 PLC 精準(zhǔn)信號采集,負(fù)荷電流隨溫度動(dòng)態(tài)適配,25℃時(shí)可達(dá) 20mA,60℃高溫工況下穩(wěn)定在 5~10mA,適配高溫車間環(huán)境。導(dǎo)線形態(tài)的差異化設(shè)計(jì)則滿足安裝空間需求,L 型導(dǎo)線可貼合設(shè)備內(nèi)壁布線,避免導(dǎo)線纏繞干涉。

(三)維護(hù)配件衍生系列

針對設(shè)備全生命周期管理需求,提供專用維護(hù)配件型號體系。開關(guān)單體涵蓋 T2H/V、T3H/V 全系列類型,可單獨(dú)替換故障開關(guān),搭配對應(yīng)缸徑的安裝基座實(shí)現(xiàn)快速更換,減少停機(jī)時(shí)間。末端安裝組件作為獨(dú)立配件,通過標(biāo)準(zhǔn)化接口與各缸徑型號適配,無需更換卡爪本體即可擴(kuò)展安裝功能。此外,原廠維修套件包含丁腈橡膠密封件、聚氨酯活塞桿密封件、合金鋼支點(diǎn)軸等易損部件,按缸徑規(guī)格精準(zhǔn)匹配,保障設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。

三、規(guī)格要點(diǎn)

(一)流體與壓力特性

系列采用潔凈壓縮空氣驅(qū)動(dòng),要求工作介質(zhì)經(jīng) 40μm 以上濾網(wǎng)過濾,避免雜質(zhì)造成傳動(dòng)部件磨損。使用壓力范圍按動(dòng)作型式細(xì)分:雙作用型(D/Z)為 0.15~0.7MPa,單作用型(O)為 0.25~0.7MPa,保證耐壓力統(tǒng)一達(dá) 1.05MPa,可耐受氣壓系統(tǒng)的瞬時(shí)壓力波動(dòng)。雙作用型通過活塞兩側(cè)氣壓差實(shí)現(xiàn)動(dòng)作,開閉力輸出均衡;單作用型則以氣壓驅(qū)動(dòng)閉合、彈簧驅(qū)動(dòng)張開,在低氣壓環(huán)境下仍能保持基礎(chǔ)抓取能力。

(二)環(huán)境與連接規(guī)格

環(huán)境適應(yīng)性方面,可在 5~60℃溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行,需嚴(yán)格避免工況凍結(jié)導(dǎo)致密封件硬化或鋼球卡滯。配管口徑按缸徑分級配置:φ10、φ16 缸徑型號適配 M3×0.5 螺紋接口,φ12、φ20 缸徑型號采用 M5×0.8 螺紋接口,均支持快換接頭安裝,滿足不同流量需求的動(dòng)作響應(yīng)速度。

(三)結(jié)構(gòu)與材質(zhì)特性

采用微型支點(diǎn)滑動(dòng)變距結(jié)構(gòu),通過交叉齒輪與鋼球傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)開時(shí) 20°、閉時(shí) - 5° 的廣角開閉,無需調(diào)整抓取高度即可完成工件拾放。材質(zhì)選用兼顧輕量化與耐磨性:本體與端蓋采用鋁合金,經(jīng)表面氧化耐熱處理;活塞為不銹鋼材質(zhì),卡爪座、支點(diǎn)軸與動(dòng)作軸選用合金鋼并經(jīng)熱處理強(qiáng)化;密封件采用丁腈橡膠與聚氨酯橡膠組合,保障密封性與耐油性。

(四)安裝與維護(hù)特性

安裝方式靈活多樣,基礎(chǔ)型號支持正面與側(cè)面安裝,帶末端安裝選項(xiàng)(B 后綴)的型號可擴(kuò)展尾部裝配點(diǎn)位,適配緊湊型設(shè)備的狹窄空間布局。維護(hù)特性突出便捷性,整體無需強(qiáng)制給油,傳動(dòng)部位預(yù)裝長效潤滑脂,可滿足 100 萬次以上動(dòng)作需求;若需補(bǔ)充潤滑,推薦選用透平油 1 種 ISO VG32。開關(guān)安裝采用標(biāo)準(zhǔn)化溝槽設(shè)計(jì),無需額外加工即可完成固定,且 L 型導(dǎo)線與末端安裝的適配設(shè)計(jì)避免了安裝干涉。

四、核心技術(shù)參數(shù)

(一)基礎(chǔ)尺寸與質(zhì)量參數(shù)

缸徑與基礎(chǔ)參數(shù)呈精準(zhǔn)對應(yīng)關(guān)系:φ10 缸徑的 FH510 系列,往復(fù)內(nèi)部容積約 1.2cm3,本體質(zhì)量 43g(雙作用型)與 43g(單作用型);φ12 缸徑的 FH512 系列,內(nèi)部容積約 2.1cm3,質(zhì)量 53g(雙作用型)與 53g(單作用型);φ16 缸徑的 FH516 系列,內(nèi)部容積約 3.8cm3,質(zhì)量 92g(雙作用型)與 92g(單作用型);φ20 缸徑的 FH520 系列,內(nèi)部容積約 5.5cm3,質(zhì)量 135g(雙作用型)與 136g(單作用型),輕量化設(shè)計(jì)適配小型機(jī)械臂與桌面級自動(dòng)化設(shè)備。

(二)夾持力性能參數(shù)

夾持力隨供給壓力、爪長呈現(xiàn)規(guī)律性梯度變化。以雙作用型為例,在 0.7MPa 壓力下,φ10 缸徑閉方向夾持力隨爪長增加可達(dá) 15N,開方向約 12N;φ12 缸徑閉方向最高 25N,開方向約 20N;φ16 缸徑閉方向達(dá) 35N,開方向約 28N;φ20 缸徑閉方向可至 50N,開方向約 40N。單作用型閉側(cè)夾持力較同規(guī)格雙作用型弱 25~30%,開方向則依托彈簧力保持穩(wěn)定輸出。

(三)精度與運(yùn)行參數(shù)

重復(fù)精度(初始值)穩(wěn)定在 ±0.03mm,依托交叉齒輪的精密嚙合與鋼球的滾動(dòng)導(dǎo)向,確保微型工件的精準(zhǔn)定位。動(dòng)作性能表現(xiàn)優(yōu)異,最高使用頻率達(dá) 3 次 / 秒,雙作用型內(nèi)置速度控制閥型號可實(shí)現(xiàn) 50~200mm/s 的無級調(diào)速;開側(cè)配備橡膠緩沖結(jié)構(gòu),有效降低末端沖擊,延長部件壽命。在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下(0.5MPa 壓力、每分鐘 100 次動(dòng)作),耐久次數(shù)可達(dá)千萬次級別,密封件與傳動(dòng)部件的材質(zhì)優(yōu)化保障了長期可靠性。

五、應(yīng)用案例

(一)電子元件精密分揀場景

某半導(dǎo)體企業(yè)在 0402 型貼片電阻的自動(dòng)化分揀線中,選用 FH510-O-Y2-S2-R 型號。單作用常通型(O 后綴)在斷氣時(shí)保持張開狀態(tài),便于人工補(bǔ)料時(shí)的料盤更換;MC 尼龍小爪(Y2 后綴)對陶瓷電阻本體形成柔性夾持,避免電極損傷。2 線式 T2 開關(guān)(S2 后綴)精準(zhǔn)反饋?zhàn)ト⌒盘?,配合視覺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)每分鐘 180 次的高速分揀,φ10 缸徑的輕量化設(shè)計(jì)(43g)適配 SCARA 機(jī)械臂的末端負(fù)載要求,滑動(dòng)變距特性可兼容 ±0.5mm 的電阻排列誤差,分揀合格率提升至 99.95%。

(二)微型電機(jī)轉(zhuǎn)子裝配場景

某電機(jī)制造商在 φ8mm 微型步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子壓裝工序中,采用 FH520-Z-Y1-T3V-D 型號。雙作用內(nèi)置調(diào)速型(Z 后綴)通過速度控制閥將閉合速度降至 80mm/s,避免轉(zhuǎn)子與端蓋的剛性碰撞;S50C 金屬小爪(Y1 后綴)提供 50N 夾持力,穩(wěn)定承載壓裝時(shí)的軸向反作用力。3 線式 T3 開關(guān)(T3V 后綴)的 L 型導(dǎo)線貼合機(jī)械臂布線,雙開關(guān)配置(D 后綴)分別監(jiān)測抓取與壓裝到位狀態(tài),與壓裝機(jī)形成聯(lián)動(dòng)控制,重復(fù)定位精度保障了轉(zhuǎn)子與軸承的同軸度要求,裝配效率提升 30%。

(三)醫(yī)療耗材處理場景

某醫(yī)療設(shè)備公司在一次性采血針的組裝工位,選用 FH516-D-Y2-S2-H 型號。MC 尼龍小爪(Y2 后綴)避免了采血針?biāo)芰贤鈿さ墓蝹p作用驅(qū)動(dòng)(D 后綴)實(shí)現(xiàn)輕柔抓取與釋放;M3 配管接口適配潔凈車間的小型氣壓系統(tǒng),閉側(cè)單開關(guān)(H 后綴)簡化了無菌操作臺的布線。滑動(dòng)變距結(jié)構(gòu)可適配不同批次采血針的微小尺寸差異,在 5~30℃的潔凈環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行,滿足醫(yī)療行業(yè)的衛(wèi)生與精度要求,設(shè)備故障率降至 0.1% 以下。

(四)3C 產(chǎn)品部件搬運(yùn)場景

某手機(jī)代工廠在攝像頭模組的 CNC 加工后搬運(yùn)工序中,采用 FH512-D-Y2-T2V-B 型號。末端安裝選項(xiàng)(B 后綴)配合 L 型導(dǎo)線開關(guān)(T2V 后綴),適配加工單元的緊湊空間;MC 尼龍小爪(Y2 后綴)有效規(guī)避切削液殘留導(dǎo)致的工件打滑,φ12 缸徑的 25N 夾持力可穩(wěn)定抓取模組外殼。雙作用驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)每分鐘 120 次的高速搬運(yùn),±0.03mm 的重復(fù)精度保障了后續(xù)檢測工位的定位準(zhǔn)確性,單班產(chǎn)能提升至 8000 件。
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