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日本CKD喜開理銷釘式夾緊氣缸PCC系列【湖南中村】

更新時間:2025/10/29點擊次數:30
一、型號組成
PCC 系列型號采用 “基礎標識 + 安裝特性 + 核心參數 + 功能配置" 的四級編碼體系,基礎標識 “PCC" 明確界定為銷釘式夾緊氣缸核心品類,區別于旋轉夾緊類的 “RCC" 系列,其核心特征是通過精密銷釘伸縮實現工件的快速定位與夾緊聯動。
完整型號的層級劃分清晰:安裝形式前綴適配不同設備布局,“F" 為法蘭安裝(缸體前端帶圓形法蘭盤,適配機床工作臺面固定),“B" 為底座安裝(底部一體化平板底座,預留腰形安裝孔),“T" 為耳軸安裝(缸體兩側帶同心耳軸,適配擺動工裝懸掛);核心參數段由缸徑、銷釘行程與夾緊力等級構成,數字組合如 “25-12-3" 表示 φ25mm 缸徑、12mm 銷釘行程、3 級標準夾緊力,特殊銷釘行程通過 “ST + 數值" 標注(如 ST18 代表 18mm 定制行程),高強度夾緊力通過 “HF" 前綴強化;功能后綴標注附加配置,“M" 內置釹鐵硼磁環(適配 CKD CS1-G 系列檢測開關),“D" 加裝防塵帽(防護等級提升至 IP54),“W" 為耐水版本(密封件采用氫化丁腈橡膠),“L" 為低摩擦款(銷釘導向套采用含油軸承)。典型復合型型號如 “PCC-F-32-15-HF-M-D",即表示法蘭安裝、φ32mm 缸徑、15mm 銷釘行程、高強度夾緊、帶磁環檢測與防塵的 PCC 系列氣缸;“PCC-B-40-ST20-W-L" 則為底座安裝、φ40mm 缸徑、20mm 定制銷釘行程、耐水低摩擦版本的 PCC 系列氣缸。
二、衍生系列
PCC 系列以 “銷釘定位 - 夾緊一體化" 為核心,結合定位精度、負載強度與環境耐受性,形成四大衍生方向,覆蓋精密裝配到批量生產全場景:
  1. 標準通用型 PCC 系列

采用凸輪驅動銷釘伸縮結構,缸體為 ADC12 鋁合金壓鑄成型,表面經無色陽極氧化處理(氧化膜厚度 8-12μm,耐鹽霧測試達 80 小時)。銷釘采用 SCM435 合金鋼材質,表面經高頻淬火處理(硬度 HRC52-56),定位偏差控制在 0.02-0.05mm。夾緊機構為單作用設計(彈簧回程夾緊),適配電子元件裝配、小型五金件定位等常規場景,可靈活選配檢測開關與防塵附件,是系列中銷量占比超 65% 的基礎款。其凸輪傳動機構嚙合間隙≤0.04mm,確保銷釘伸縮與夾緊動作的同步性,適配手機零部件組裝、微型電機定位等對精度要求較高的場景。
  1. 高強度夾緊型 PCC-HF 系列

在標準型基礎上強化夾緊機構與銷釘強度,銷釘改用 SUJ2 軸承鋼(抗拉強度≥1800MPa),表面經氮化處理(氮化層厚度 0.18-0.25mm),夾緊力較同缸徑標準型提升 60%。該系列通過優化凸輪輪廓曲線與加大活塞面積,實現重載工件的剛性固定,特別適配汽車沖壓件定位、重型模具裝夾等場景,如車門框架焊接定位、發動機缸蓋加工夾緊等,可承受 2 倍額定負載的靜態壓力,防止加工過程中工件偏移。全系配備夾緊力調節螺栓,通過改變彈簧預緊力實現 40%-100% 夾緊力分級調控,適配不同強度工件的夾持需求。
  1. 精密檢測型 PCC-M 系列

缸體末端與銷釘座均內置釹鐵硼磁環(剩磁≥1.2T,矯頑力≥950kA/m),與 CKD CS1-F 系列磁性開關配合,可同時反饋銷釘伸出到位與夾緊鎖定信號,信號延遲≤0.03 秒。磁環與銷釘動作同步設計,確保信號觸發與機械狀態精準契合。該系列適配全自動化生產線的動作聯鎖場景,如 3C 產品攝像頭模組裝配中的 “上料 - 定位 - 夾緊 - 點膠" 聯動工序,可直接接入 PLC 控制系統,實現多工序無縫銜接,避免因動作不同步導致的產品損壞。
  1. 特殊環境型 PCC-D/W 系列

防塵款(D)配備橡膠防塵帽與迷宮式密封結構,可阻擋粒徑≥8μm 的粉塵侵入,適配粉末冶金、塑料加工等粉塵密集場景;耐水款(W)采用耐熱水氟橡膠密封件(符合 ISO 28921-2 標準)與 SUS316 不銹鋼銷釘,可抵御冷卻液、清洗水的長期浸泡,適配機床加工中心、清洗設備周邊的工件定位場景。兩種型號均在缸體接縫處采用雙重密封墊設計,進一步提升防護性能,減少環境因素對內部機構的影響。
三、規格要點
(一)核心結構優勢
銷釘式夾緊聯動系統是 PCC 系列的技術核心:采用一體化凸輪 - 銷釘傳動機構(凸輪材質 SCM440 合金鋼,調質處理硬度 HB240-270),避免傳統分離式定位與夾緊機構的動作滯后問題;銷釘密封采用 “V 形圈 + 導向環" 組合設計(密封面寬度 2.5mm),配合 FKM 氟橡膠密封件(邵氏硬度 70°),無給油狀態下密封壽命≥100 萬次。缸體表面經 T6 熱處理,抗沖擊強度較普通氣缸提升 40%;缸體內壁經精磨處理(粗糙度 Ra≤0.15μm),減少活塞運動阻力,提升銷釘伸縮響應速度。銷釘導向套采用青銅合金材質,內置固體潤滑劑,導向間隙控制在 0.01-0.03mm,確保銷釘伸縮的直線度。
(二)安裝與適配特性
安裝形式支持法蘭、底座、耳軸三種布局,底座與耳軸型號配備厚度 0.3mm、0.8mm、1.5mm 的調整墊片,可實現 ±3° 安裝角度微調,適配非標準工位的安裝需求。所有型號均配備機械限位機構,通過前端限位螺帽在標準銷釘行程基礎上實現 ±2mm 微調,調節步距 0.2mm,無需更換部件即可適配工件厚度的微小變化。配管設計采用缸體后端雙接口布局,預留 Rc1/8-Rc1/4 規格螺紋接口(φ10-20mm 缸徑為 Rc1/8,φ25-50mm 缸徑為 Rc1/4),接口處內置單向節流閥(調節范圍 0.05-0.5MPa),可精準控制銷釘伸縮速度;支持 PU 管、尼龍管連接,狹小空間可選用 45° 彎角快插接頭(KQ2T 系列),實現管路緊湊布置。
(三)維護與防護設計
密封系統采用三層復合結構:銷釘密封為 V 形圈 + 導向環組合(耐溫 - 20℃-190℃),無給油狀態下密封壽命≥100 萬次;端蓋密封為 O 形圈 + 防塵圈雙重防護,防塵圈唇口采用聚氨酯材質(邵氏硬度 85°),可刮除銷釘表面附著的雜質;缸體結合面采用硅橡膠密封墊,防止外部液體與粉塵侵入。給油潤滑推薦使用 ISO VG46 氣動專用油,潤滑周期 800 小時 / 次,油霧濃度控制在 0.2-0.6mg/m3,避免油量不足導致的磨損加劇。夾緊機構采用模塊化設計,銷釘與密封件可從缸體前端直接抽出更換,整個維護過程僅需 8 分鐘(無需拆解缸體主體);凸輪與活塞表面經磷化處理,耐磨性能提升 3 倍,使用壽命≥150 萬次動作。
四、核心參數
(一)基礎規格參數
  • :涵蓋 φ10、φ16、φ20、φ25、φ32、φ40、φ50mm 七個規格,其中 φ20-φ32mm 型號占系列銷量的 85%(適配從微型電子元件到中型機械零件的定位需求);

  • 銷釘規格:標準銷釘直徑為缸徑的 1/3(如 φ25mm 缸徑配 φ8mm 銷釘),標準行程為 8mm、12mm、15mm,定制行程范圍 5-25mm(步距 1mm),行程一致性通過導向套保證,適配不同定位深度的工件需求;

  • 外形尺寸:以 φ25mm 缸徑、12mm 銷釘行程的 PCC-F 型號為例,軸向長度 132mm,徑向寬度 85mm,高度 68mm,重量 1.8kg,較同級別分離式定位氣缸(定位銷 + 夾緊缸組合)縮短 25% 軸向尺寸,節省安裝空間。

(二)運行性能參數
  • 動作方式:全系為銷釘伸縮與夾緊聯動設計,通過氣口進氣先驅動銷釘伸出定位,到位后觸發夾緊機構動作,回程時先解除夾緊再收回銷釘,單程動作時間可通過節流閥控制在 0.15-5 秒 / 行程,滿足不同生產節拍需求;

  • 壓力范圍:標準型使用壓力 0.2MPa,最高使用壓力 0.7MPa;高強度型(HF 后綴)使用壓力 0.25MPa,最高使用壓力 0.8MPa;全系保證耐壓力 1.2MPa(可承受瞬時壓力沖擊);

  • 夾緊力:隨缸徑與壓力線性變化,φ16mm 缸徑在 0.5MPa 下夾緊力 380N,φ32mm 缸徑在 0.5MPa 下夾緊力 1500N,φ50mm 缸徑在 0.7MPa 下夾緊力 4800N;高強度型較同缸徑標準型夾緊力提升 60%,如 φ40mm HF 型號在 0.7MPa 下夾緊力可達 4200N;

  • 銷釘伸縮速度:范圍 50-300mm/s,通過節流閥實現無級調速,速度波動率≤3%(氣源壓力穩定 ±0.02MPa 前提下),低速運行無爬行現象,高速運行無明顯沖擊;

  • 響應時間:氣口通氣至銷釘啟動的延遲時間≤0.05 秒(0.5MPa 壓力下),銷釘到位至夾緊動作的間隔時間≤0.02 秒,可快速完成工件定位夾緊。

(三)環境與安全參數
  • 工作溫度:標準款 - 15℃-65℃,耐水款(W 后綴)-10℃-75℃(可在常溫水浸環境中短期使用),防塵款(D 后綴)-15℃-70℃(粉塵環境適配);

  • 保存條件:溫度 - 25℃-85℃,相對濕度 25%-90%(無凝露),避免存放在腐蝕性氣體或強磁場環境(磁場強度≥1200GS 會影響磁環性能);

  • 防護等級:標準款 IP44(阻擋≥1mm 固體異物與潑濺液體),防塵款 / 耐水款 IP54(阻擋≥8μm 固體異物與噴射液體);

  • 夾緊保持力:標準型夾緊保持力為額定夾緊力的 1.3 倍,高強度型為 1.8 倍,連續夾緊 120 小時無性能衰減,確保長時間加工的穩定性。

五、操作使用
(一)安裝前準備
  1. 型號核對:根據工件重量(按 1.4 倍額定夾緊力選型,重載場景按 1.7 倍選型)、定位孔尺寸、銷釘行程、安裝空間及環境特性確認型號 —— 機床加工場景優先選 W 后綴耐水款,重載夾緊選 HF 后綴高強度款,粉塵環境選 D 后綴防塵款,自動化聯鎖選 M 后綴檢測款;

  1. 配管準備:選用適配口徑管路材料 —— 低壓場景可選 PU 管(Φ4-Φ8mm,耐壓力 1.2MPa)或尼龍管(Φ4-Φ8mm,耐壓力 1.5MPa),高壓場景選不銹鋼管(Φ4-Φ10mm,耐壓力 2.0MPa);管路長度超過 5 米時,內徑需增大 15% 以補償壓力損失;管內需用 0.6MPa 壓縮空氣吹掃 40 秒,清除雜質(雜質會磨損銷釘與密封件);

  1. 安裝面處理:安裝面需銑削加工,平面度≤0.08mm/m,粗糙度 Ra≤2.5μm;安裝螺栓選用 10.9 級高強度螺栓(材質 SCM440),緊固力矩按缸徑選取:φ10-20mm 缸徑 4-7N?m,φ25-32mm 缸徑 10-14N?m,φ40-50mm 缸徑 18-22N?m,避免過緊導致缸體變形或過松導致振動;

  1. 氣源處理:配備氣動三聯件(CKD AC2000 系列),過濾器過濾精度≤3μm,減壓閥調節至使用壓力 ±0.02MPa,油霧器僅給油型號使用(無給油型號拆除油霧器,氣源潔凈度需≤0.8mg/m3)。

(二)安裝流程
  1. 缸體固定:通過定位銷(直徑 4mm/6mm,按缸體定位孔選配)校準安裝位置,確保銷釘中心與工件定位孔中心對齊、夾緊方向與工件受力面匹配;按對角順序分 2-3 次緊固安裝螺栓,垂直安裝時保證銷釘與負載中心同軸度≤0.15mm,徑向跳動≤0.08mm;

  1. 配管連接:接口螺紋處纏繞 PTFE 密封帶(寬度 8mm,厚度 0.08mm),纏繞方向與螺紋旋向相同,纏繞長度為螺紋全長的 1/2(避免密封帶進入缸體堵塞氣路);連接管路預留 3-8mm 伸縮余量,管路固定間隔≤0.8 米以減少振動噪音;

  1. 檢測款(M 后綴)調試:將 CKD CS1 系列開關安裝在缸體磁環對應位置,調整開關與磁環間隙 0.3-0.8mm;接通 DC24V 電源,手動操作氣缸動作,確認開關在銷釘伸出到位與夾緊鎖定時準確輸出信號(用萬用表檢測,狀態變化時信號從 OFF 變為 ON),信號反饋延遲≤0.03 秒;

  1. 高強度款(HF 后綴)特殊安裝:夾緊力調節螺栓需逆時針旋至最小位置后再按需調節,調節過程中用壓力傳感器監測夾緊力,確保符合工件夾持要求;安裝后需檢查銷釘伸縮是否順暢,無卡滯或偏斜現象。

(三)運行調試
  1. 空載調試:接通氣源至 0.25MPa(低于額定壓力),手動操作電磁閥實現正反向動作各 20 次,觀察銷釘伸縮與夾緊動作是否協同 —— 無動作延遲、無異響、無卡滯;用深度規測量銷釘行程,用拉力計檢測夾緊力,通過限位螺帽與調節螺栓微調至設定值;

  1. 負載調試:分三級加載測試 ——30% 額定負載運行 10 分鐘(監測動作協調性),60% 額定負載運行 20 分鐘(記錄動作時間與壓力變化),100% 額定負載運行 40 分鐘(監測缸體表面溫度,正常溫度≤環境溫度 + 20℃,超溫可能因潤滑不足或間隙過小);高強度款需測試長時間夾緊性能:100% 額定負載下持續夾緊 3 小時,觀察工件是否移位,夾緊力衰減≤4% 為正常;

  1. 參數記錄:記錄空載 / 負載狀態下的氣源壓力、動作時間、銷釘行程、夾緊力、缸體溫度,作為日常維護的基準值(后續維護時對比判斷性能是否衰減)。

(四)日常維護
  1. 每日檢查:班前確認氣源壓力穩定在設定范圍(波動≤±0.02MPa),用肥皂水涂抹配管接口、端蓋結合面,檢查是否泄漏(無氣泡為正常,泄漏會導致夾緊力不足);檢查防塵帽 / 耐水密封是否完好,高強度款測試夾緊力穩定性;

  1. 每周維護:用干布擦拭缸體表面油污與粉塵(避免用水沖洗);檢查限位螺帽與安裝螺栓是否松動(重新緊固至規定力矩);給油型號補充 ISO VG46 氣動油至油霧器油位線 1/2-2/3 處;檢測款清潔開關感應面,去除粉塵與油污干擾;

  1. 深度維護(每 1500 小時):拆解缸體前端蓋,檢查凸輪嚙合狀態與密封件磨損情況 —— 凸輪磨損量超過 0.2mm 時需更換,密封件老化或滲氣時及時更換(選用 CKD 原廠密封件);高強度款檢查銷釘導向套磨損(磨損量超 0.15mm 更換);銷釘若有劃痕,更換后涂抹固體潤滑脂(G40 型號,均勻覆蓋表面)。

(五)故障處理
  1. 夾緊力不足:先檢查氣源壓力(壓力過低需調整減壓閥),再排查管路是否堵塞(拆解清理節流閥雜質);若仍異常,檢查密封件磨損(磨損導致漏氣需更換)或銷釘導向套卡頓(清潔并涂抹潤滑脂);

  1. 銷釘伸縮與夾緊動作不同步:檢查凸輪嚙合間隙(過大需調整或更換凸輪),排查節流閥(閥芯卡滯需清理);確認限位螺帽位置是否準確,調整至銷釘到位后再觸發夾緊動作;

  1. 異常噪音(運轉時 “吱吱" 聲):拆除端蓋檢查銷釘與導向套配合狀態 —— 若導向套磨損,需更換并調整間隙;若潤滑不足,補充氣動油(無給油型號拆解清潔后涂抹固體潤滑脂);若異物侵入,用無水乙醇清潔缸體內部并更換密封件;

  1. 滲氣泄漏:端蓋泄漏更換 O 形圈與防塵圈,接口泄漏重新纏繞 PTFE 密封帶(2-4 層),夾緊氣路泄漏更換專用 V 形密封圈;更換密封件時在密封面涂抹少量硅基潤滑脂(G60 型號),避免安裝劃傷。

六、應用案例
(一)3C 行業:智能手機攝像頭模組裝配定位
應用場景:某 3C 制造企業在攝像頭模組自動化裝配線中,需通過銷釘對模組底座進行精準定位(定位孔直徑 φ6mm)并夾緊固定(防止點膠時移位),工件重量 0.15kg,裝配精度要求銷釘定位偏差≤0.03mm,設備節拍 12 秒 / 件,環境存在少量膠水揮發物。
選用型號:PCC-F-20-8-M-D(法蘭安裝、φ20mm 缸徑、8mm 銷釘行程、帶檢測 + 防塵)
選用理由:1. 一體化結構軸向尺寸僅 115mm,適配裝配線狹小安裝空間(設備寬度限制 160mm 內);2. D 后綴防塵設計可阻擋膠水揮發物凝結物,避免內部機構堵塞;3. M 后綴磁環檢測與裝配機器人聯鎖,信號延遲≤0.03 秒,確保點膠時機精準;4. 銷釘導向間隙≤0.02mm,定位偏差控制在 0.02mm 內,滿組裝配精度要求。
運行效果:設備節拍穩定在 12 秒 / 件,單日產能達 7200 件;攝像頭模組裝配定位精準,點膠合格率從 98.5% 提升至 99.8%;連續運行 1.5 萬小時,維護成本僅 350 元 / 年(僅更換過 1 次密封件),較原人工定位方案(維護成本 2000 元 / 年)降低 82%。
(二)汽車行業:車門框架焊接定位夾緊
應用場景:某汽車零部件廠在車門框架自動化焊接線中,需通過雙銷釘實現框架定位(定位孔直徑 φ10mm)并強力夾緊(焊接時承受 1800N 切削力),工件重量 5kg,水平安裝,要求夾緊力穩定無衰減。
選用型號:PCC-B-40-15-HF-W(底座安裝、φ40mm 缸徑、15mm 銷釘行程、高強度 + 耐水)
選用理由:1. HF 后綴高強度設計,0.7MPa 壓力下夾緊力達 4200N,遠超焊接切削力需求,確保框架無移位;2. 底座安裝適配焊接臺平面布局,調整墊片可補償臺面微小傾斜;3. W 后綴耐水密封可抵御焊接冷卻液侵蝕,延長使用壽命;4. 雙銷釘定位結構提升框架定位穩定性,配合夾緊力調節功能適配不同厚度框架。
運行效果:加工節拍穩定在 45 秒 / 件,生產線單日產能達 1920 件;車門框架焊接尺寸一致性提升,不合格率從 1.2% 降至 0.2%;夾緊力連續運行 10 小時衰減≤3%,無工件松動現象;較原液壓夾緊方案(維護成本 5000 元 / 年),現維護成本僅 1000 元 / 年,降低 80%。
(三)精密模具行業:注塑模具鑲件定位
應用場景:某模具制造廠在注塑模具自動化裝配線中,需通過銷釘對鑲件進行快速定位(定位孔直徑 φ8mm)并夾緊固定,工件重量 2kg,裝配過程需與機械手協同動作,環境存在塑料粉塵。
選用型號:PCC-T-32-ST12-M-S(耳軸安裝、φ32mm 缸徑、12mm 定制銷釘行程、帶檢測 + 防塵)
選用理由:1. 耳軸安裝適配裝配線擺動式工裝,減少安裝支架數量,優化空間布局;2. ST12 定制銷釘行程精準匹配鑲件定位深度,無需二次調整;3. S 后綴防塵結構防護等級 IP54,阻擋塑料粉塵侵入,避免銷釘卡滯;4. M 后綴檢測信號與機械手聯鎖,實現 “取件 - 定位 - 夾緊 - 裝配" 自動循環。
運行效果:裝配節拍穩定在 20 秒 / 件,單日產能達 4320 件;設備因粉塵導致的故障從每月 4 次降至 0 次;信號聯鎖確保裝配動作精準,裝配合格率從 97.6% 提升至 99.6%;連續運行 3000 小時無維護,適配多班次高強度生產需求。


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