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日本 CKD 喜開理飛梭移載器 SM-25 系列全維度解析【湖南中村】

更新時間：2025-10-24點擊次數：25

一、產品定位與設計理念

SM-25.jpg


SM-25 系列是日本 CKD 喜開理專為工業自動化領域 “中小負載精密移載" 需求打造的核心產品線，主打 “一體化集成 + 場景柔性適配" 設計理念。其核心價值在于將驅動系統、傳動機構、定位組件與防護結構高度整合，相比傳統 “氣缸 / 電機 + 外置導軌" 的組合式移載方案，空間占用縮減 30% 以上，同時通過模塊化設計適配多行業高頻次、高精度的物料搬運需求。產品定位聚焦電子制造、食品加工、汽車零部件、醫療設備四大領域，尤其適配狹窄設備空間內的短距離、快響應物料傳遞場景，是 CKD“精密流體控制 + 智能執行" 技術體系的重要組成部分。
二、型號組成與編碼邏輯
SM-25 系列型號采用 “基礎代號 + 核心參數 + 功能標識 + 擴展屬性" 的四級編碼體系，每段標識均精準傳遞產品配置信息，具體規則如下：

  1. 基礎代號：以 “SM-25" 為固定前綴，“SM" 代表 “Shuttle Mover（飛梭移載器）"，“25" 為系列特征代碼，標識產品適配中小負載（5-10kg）的核心定位。

  1. 核心參數段：依次標注行程規格（數字 + 單位，如 300mm 代表有效移載距離）、負載等級（“L" 為輕載、“M" 為中載），例如 “SM-25-400-M" 表示行程 400mm、中載等級的基礎型號。

  1. 功能標識段：包含驅動類型（“P" 為氣動輔助驅動、“E" 為純電動驅動）、定位方式（“MCH" 為機械定位、“OPT" 為光學定位）、防護等級（“B" 為基礎防護、“W" 為防塵防水），如 “-E-OPT-W" 代表純電動驅動、光學定位、防塵防水版本。

  1. 擴展屬性段：標注特殊功能，如帶測長功能標注 “S5"（參考型號 LCG-25-50-S5），防爆版本標注 “EX"，例如 “SM-25-500-M-E-OPT-W-S5" 即表示行程 500mm、中載、純電動、光學定位、防塵防水、帶測長功能的完整型號。

三、核心結構與工作原理
（一）整體結構拆解
SM-25 采用 “模塊化集成架構"，由驅動單元、傳動機構、移載平臺、定位組件、防護外殼五大核心部分組成：

  1. 驅動單元：氣動版搭載 CKD 緊湊型電磁閥（響應時間≤0.05s）與微型氣缸，電動版采用直流伺服電機（功率 200-400W），均集成于缸體內部，減少外部管路與接線。

  1. 傳動機構：采用高剛性線性滑軌（表面硬度 HV700 以上）配合滾珠絲杠（電動版）或活塞連桿（氣動版），滑軌與傳動軸線平行度嚴格控制，確保運行平穩性。

  1. 移載平臺：標配 150×150mm、200×200mm 兩種鋁合金平臺，表面經陽極氧化處理，可選防靜電涂層（電阻值 10?-10?Ω）適配電子元件搬運。

  1. 定位組件：機械定位版內置高精度定位銷（重復定位精度≤0.05mm），光學定位版搭載激光位移傳感器（檢測頻率 1000Hz），實時反饋平臺位置。

  1. 防護外殼：基礎版為 IP54 級防塵罩，防水版采用雙層密封結構（密封圈材質為耐油丁腈橡膠），達到 IP65 防護等級。

（二）工作流程解析
以電動光學定位版為例，其工作流程分為四步：

  1. 啟動響應：接收控制信號后，伺服驅動器驅動電機啟動，通過蝸桿蝸輪機構（參考電動執行機構傳動邏輯）帶動滾珠絲杠轉動；

  1. 精準移動：絲杠驅動滑塊沿線性滑軌滑動，激光傳感器實時采集位置數據并反饋至控制系統，實現速度與位置閉環控制；

  1. 定位停靠：到達目標位置后，電機觸發剎車機構（制動響應時間≤0.02s），平臺即時停穩；

  1. 返程準備：接收返程信號后，剎車釋放，電機反轉帶動平臺復位，完成單次移載循環。

四、衍生型號與場景適配
SM-25 系列基于核心型號衍生出 8 類細分版本，精準匹配不同行業需求：
（一）按負載等級劃分

  1. 輕載型（L 級）：最大負載 5kg，缸體重量≤1.5kg，適配電子元件（如芯片托盤、電阻電容）、醫療耗材（如注射器針筒）等輕量物料，典型應用于 SMT 產線的元件傳遞工位。

  1. 中載型（M 級）：最大負載 10kg，采用加強型滑軌（額定動載荷≥200N），適配小型工裝夾具、汽車微型零部件（如傳感器外殼），適合汽車電子裝配線的工序間轉運。

（二）按驅動方式劃分

  1. 氣動輔助型（P 版）：工作壓力 0.4-0.6MPa，最大速度 300mm/s，響應時間≤0.1s，適合短行程（≤500mm）高頻次（≥120 次 / 分鐘）場景，如食品包裝線的紙盒移載。

  1. 純電動型（E 版）：工作電壓 AC200-240V 或 DC24V，速度 50-500mm/s 可調節，支持 10 段速預設，適配長行程（≤1000mm）精準調速場景，如半導體檢測設備的晶圓托盤轉運。

（三）按定位方式劃分

  1. 機械定位型（MCH 版）：通過彈簧式定位銷與凹槽配合實現停靠，結構簡單成本低，適合固定工位（如 3 個以內停靠點）的移載需求，如電池組裝線的極片搬運。

  1. 光學定位型（OPT 版）：激光傳感器定位，支持 100 個以上自定義停靠點，重復定位精度≤0.03mm，適配柔性產線（多品種切換），如智能手機組裝線的屏幕模組移載。

（四）按功能擴展劃分

  1. 測長型（S5 版）：集成激光測長模塊（測量范圍 0-500mm，分辨率 0.01mm），可同步檢測物料尺寸，適配物料分揀場景，如電子元件的規格篩選工位。

  1. 防爆型（EX 版）：符合 ATEX II 2G Ex d IIB T4 Ga 標準，采用隔爆外殼與防爆電機，適配化工、制藥行業的易燃易爆環境，如醫藥中間體的反應釜進料移載。

五、規格要點與操作規范
（一）結構適配要點

  • 平臺承重需匹配負載等級，輕載型禁止承載超過 5kg 物料，中載型承載時需保證負載重心與平臺中心偏差≤20mm，避免橫向力矩導致滑軌磨損加速。

  • 驅動方式選擇需結合行程與速度需求：行程≤500mm 且速度≥200mm/s 優先選氣動版，行程＞500mm 或需多段速調節選電動版。

  • 防護等級需適配環境：普通車間選 IP54 基礎版，粉塵車間（如塑料加工）或潮濕環境（如清洗線旁）選 IP65 防水版，易燃易爆環境必須選防爆型。

（二）安裝規范要求

  • 安裝面需保證水平，平面度≤0.15mm，安裝螺栓采用 M6 內六角螺栓，緊固扭矩 1.8-2.2N?m，避免安裝應力導致導軌變形。

  • 氣動版需連接清潔干燥氣源（露點≤-20℃，含油量≤0.1mg/m3），并在氣源入口安裝 CKD 專用過濾器（型號 AFD2000 系列）；電動版需單獨接地（接地電阻≤10Ω），避免電磁干擾定位傳感器。

  • 布線與布管需預留運動空間：電動版信號線采用拖鏈保護，彎曲半徑≥20mm；氣動版氣管長度需比最大行程長 10%，避免拉伸斷裂。

（三）運行保障要點

  • 空載試運行時需確認：平臺運動無卡頓，定位時無明顯沖擊，傳感器信號反饋正常（指示燈常亮無閃爍）。

  • 負載運行時需監控：氣動版排氣壓力波動≤0.05MPa，電動版電機溫度≤60℃，若出現異常需立即停機檢查。

  • 定期校準定位精度：光學定位型每運行 300 小時校準一次傳感器，機械定位型每月檢查定位銷磨損情況（磨損量＞0.5mm 需更換）。

（四）環境適配限制

  • 工作溫度范圍：常規版 0-50℃，低溫版（可選）-10-50℃，禁止在高溫（＞50℃）或高濕度（相對濕度＞90% 無冷凝）環境長期運行。

  • 粉塵防護：IP54 版可應對粒徑≥10μm 的粉塵，IP65 版可應對粒徑≥1μm 的粉塵，但均需避免在粉塵濃度＞10mg/m3 的環境使用（需額外配備外部吸塵裝置）。

六、核心參數與性能指標
（一）基礎運行參數

  • 行程范圍：100-1000mm（100mm 為梯度可選，支持定制特殊行程）；

  • 負載能力：輕載型 5kg，中載型 10kg（均為水平移載狀態，垂直移載需降額 50%）；

  • 工作壓力（氣動版）：0.4-0.6MPa，啟動壓力≤0.15MPa；

  • 工作電壓（電動版）：AC200-240V（50/60Hz）或 DC24V，功耗 200-400W；

  • 運行速度：氣動版 100-300mm/s，電動版 50-500mm/s（10 段速可調）。

（二）精度與響應參數

  • 重復定位精度：機械定位型≤0.05mm，光學定位型≤0.03mm；

  • 定位響應時間：氣動版≤0.1s，電動版≤0.05s；

  • 速度波動：≤±5%（額定負載下）；

  • 測長精度（S5 版）：±0.02mm（測量長度≥50mm 時）。

（三）可靠性與壽命參數

  • 機械壽命：≥1000 萬次往復（額定負載下）；

  • 滑軌壽命：≥5000km（運行距離）；

  • 密封件壽命：≥100 萬次往復（氣動版）；

  • 電機壽命（電動版）：≥10000 小時（連續運行）。

（四）物理與防護參數

  • 平臺尺寸：150×150mm、200×200mm（標配），支持定制最大 300×300mm；

  • 缸體材質：高強度鋁合金 A6063-T6（表面陽極氧化）；

  • 防護等級：IP54（基礎版）、IP65（防水版）、IP67（潛水版，可選）；

  • 運行噪音：≤65dB（距離設備 1m 處測量）；

  • 重量：輕載型 1.2-1.5kg，中載型 1.8-2.2kg（均不含線纜氣管）。

七、典型應用場景與行業案例
（一）電子制造行業

  1. SMT 貼片生產線：采用電動光學定位型（SM-25-600-M-E-OPT-W），實現 PCB 板在印刷機與貼片機之間的轉運，定位精度 0.03mm，適配每小時 300 塊 PCB 的高頻生產節奏，相比傳統皮帶輸送節省 60% 設備空間。

  1. 半導體封裝測試：選用測長型（SM-25-400-L-E-OPT-S5），在晶圓切割后轉運晶圓片，同步檢測晶圓直徑（誤差 ±0.02mm），配合 IP65 防護與防靜電平臺，滿足無塵車間（Class 1000）使用要求。

（二）食品與醫藥行業

  1. 食品包裝流水線：采用氣動基礎型（SM-25-300-L-P-MCH-B），轉運塑料包裝盒至灌裝工位，運行速度 250mm/s，噪音≤60dB，符合食品行業衛生標準（平臺可拆洗）。

  1. 醫藥注射器組裝：使用防爆型（SM-25-500-L-E-OPT-EX），在無菌車間內轉運注射器針筒，防爆等級 ATEX II 2G，配合不銹鋼平臺（可高溫滅菌），滿足 GMP 認證要求。

（三）汽車零部件行業

  1. 汽車傳感器裝配線：采用中載電動型（SM-25-800-M-E-OPT-W），轉運傳感器外殼至焊接工位，最大負載 8kg，支持 5 個停靠點切換，適配多型號傳感器混線生產。

  1. 電池極片搬運：選用機械定位型（SM-25-700-L-P-MCH-B），在鋰電池生產線中傳遞極片，定位精度 0.05mm，避免極片偏移導致后續疊片不良。

八、維護保養與故障排查
（一）日常維護要點

  1. 每日檢查：清潔平臺表面異物，檢查氣管 / 線纜有無破損，確認定位傳感器指示燈正常；

  1. 每周維護：氣動版排水（打開過濾器排水閥），電動版清潔電機散熱孔，添加導軌潤滑脂（CKD 專用型號 L-008A）；

  1. 每月保養：檢查定位銷 / 傳感器位置，緊固安裝螺栓，測試剎車機構有效性（電動版）；

  1. 年度檢修：更換密封件（氣動版）、檢查絲杠磨損（電動版）、校準測長模塊（S5 版）。

（二）常見故障與解決方法

  1. 平臺運動卡頓：可能為導軌有異物或潤滑不足，需清潔導軌并補充潤滑脂；

  1. 定位不準：機械型檢查定位銷磨損，光學型校準傳感器位置并檢查接線；

  1. 氣動版速度下降：排查氣源壓力（需≥0.4MPa）或過濾器堵塞（更換濾芯）；

  1. 電動版電機過熱：檢查負載是否超載，或散熱孔堵塞（清潔散熱孔）。

九、產品優勢與市場定位
（一）核心技術優勢

  1. 一體化集成設計：相比 “氣缸 + 外置導軌 + 電磁閥" 的傳統方案，空間占用縮減 30%，安裝時間縮短 50%（無需單獨組裝驅動與傳動部件）；

  1. 雙驅動靈活適配：氣動版滿足高頻快響應需求，電動版實現精準調速與多工位定位，覆蓋 80% 中小負載移載場景；

  1. 高可靠性與長壽命：機械壽命≥1000 萬次，是同類競品（約 800 萬次）的 1.25 倍，維護周期延長 40%；

  1. 全場景防護覆蓋：從基礎防塵到防爆防水，適配從普通車間到無塵 / 易燃易爆的多類環境。

（二）市場定位與競品差異
SM-25 定位 “小負載精密移載設備"，單價較常規移載機構高 20%-30%，但通過 “長壽命 + 低維護 + 空間節省" 實現全生命周期成本降低 40%。與同類競品（如 SMC LEY 系列）相比，其核心差異在于：

  • 定位精度更高（光學版 0.03mm vs 競品 0.05mm）；

  • 衍生型號更豐富（支持測長、防爆等特殊功能，競品需定制）；

  • 防護等級更全面（IP65 防水版為標配，競品需額外加價）。

（三）適用客戶群體
適合對 “空間緊湊性、定位精度、運行穩定性" 有較高要求的行業客戶，如電子制造企業（半導體、SMT）、裝備制造商（醫療設備、檢測儀器）、汽車電子供應商等，尤其適配智能化改造中 “設備小型化、生產柔性化" 的升級需求。


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