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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:68

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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