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CKD喜開理帶任意位置防墜落的SELEX氣缸USC系列【湖南中村】

一、型號組成
USC 系列型號采用 “系列標識 - SELEX 控制類型 - 防墜落模式 - 缸徑 - 行程 - 安裝形式 - 定制編碼” 的七級編碼體系,以 “USC-S-L-25-100-F-M” 及 “USC-P-E-32-150-R-EX” 為例解析:
  • 前綴 “USC”:SELEX 帶防墜落氣缸核心標識,“U” 代表超級緊湊平臺,“S” 特指 SELEX 伺服定位技術,“C” 為防墜落控制模塊(Catch);

  • SELEX 控制類型 “S/P”:“S” 代表伺服閉環型(集成絕對值編碼器,定位精度達 ±0.01mm),“P” 代表比例控制型(通過比例閥實現速度與推力無級調節);

  • 防墜落模式 “L/E”:“L” 代表激光觸發型(激光位移傳感器實時監測位置,0.02s 內觸發鎖止),“E” 代表電磁聯動型(與 SELEX 控制系統聯動,鎖止響應與定位動作同步);

  • 缸徑代碼 “25/32”:對應標準缸徑 25mm、32mm,系列覆蓋 16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm 中高端規格;

  • 行程代碼 “100/150”:代表有效行程 100mm、150mm,常規范圍 30-300mm,超長行程定制加后綴 “-LL”(上限 600mm);

  • 安裝形式 “F/R”:“F” 為法蘭安裝,“R” 為耳環安裝(可選 “B” 腳座安裝、“T” 通孔安裝,適配 SELEX 設備集成布局);

  • 定制編碼 “M/EX”:“M” 為磁環 + 激光雙檢測模塊,“EX” 為防爆組件(可選 “-H” 耐環境、“-V” 伺服調速、“-TD” 雙導桿導向)。

二、規格要點
  1. SELEX 集成結構:采用 “伺服驅動單元 - 防墜落鎖塊 - 激光定位模塊” 三位一體設計,SELEX 控制模塊嵌入缸體側面凹槽,較 “普通伺服氣缸 + 外置防墜器” 組合縮減 50% 安裝空間,缸體選用 7075 高強度鋁合金鍛造而成,表面經硬質陽極氧化處理形成 10μm 厚防護層,耐鹽霧腐蝕達 1000 小時,適配高潔凈與高腐蝕環境;

  1. 任意位置防墜落核心:激光觸發型(L 類)通過激光傳感器實時捕捉活塞桿位置,鎖止響應時間≤0.02s,可在 0-100% 行程內任意位置實現鎖止,鎖止重復精度達 ±0.01mm;電磁聯動型(E 類)與 SELEX 伺服系統無縫協同,鎖止動作與定位指令同步完成,鎖止力達額定推力的 2.5 倍,可承受軸向靜載 1000N 以上;

  1. SELEX 定位優勢:伺服閉環型(S 類)集成 17 位絕對值編碼器,定位誤差控制在 ±0.01mm 內,支持 1000 點可編程定位;比例控制型(P 類)通過電信號實現 0.1-100% 推力調節,適配精密壓裝等柔性作業場景,速度控制范圍 5-500mm/s,調速分辨率達 0.1mm/s;

  1. 安全冗余設計:配備 “伺服解鎖 + 機械應急釋放 + 手動強制解鎖” 三重解鎖機制,鎖止狀態下可通過 SELEX 系統遠程解鎖,緊急情況可按壓缸體頂部按鈕機械釋放,故障時可旋動側面旋鈕強制解鎖,三種狀態均通過 LED 燈實時反饋(綠 - 解鎖、紅 - 鎖止、黃 - 故障)。

三、衍生型號
  1. USC-H 系列:耐環境型,防護等級升級至 IP67,缸體接縫采用金屬密封圈 + 迷宮式密封雙重防護,防墜落鎖塊選用全氟醚橡膠密封,可在 - 30℃-80℃溫度范圍、粉塵濃度 10mg/m3 環境中穩定運行,SELEX 定位一致性保持率達 99.5%;

  1. USC-LL 系列:超長行程伺服型,支持 300-600mm 行程擴展,缸體采用分段式加強結構,內置活塞桿支撐軸承組,長行程運行時徑向跳動控制在 0.02mm 以內,防墜落模塊增設行程補償算法,鎖止可靠性不受行程長度影響;

  1. USC-TD 系列:雙導桿精密型,集成兩根 SUS440C 不銹鋼導桿(表面鍍鉻硬度 HV800),導桿與活塞桿平行度≤0.02mm/m,耐橫向負載能力較基礎型提升 120%,適配半導體晶圓搬運等高精度防傾斜場景;

  1. USC-EX 系列:防爆伺服型,SELEX 控制回路與防墜落模塊均符合 Ex d IIC T6 Ga 防爆等級,接線盒采用隔爆螺紋結構,隔爆面間隙≤0.1mm,防護等級達 IP66,適配石油化工、醫藥中間體生產等易燃易爆環境。

四、核心技術參數
  • 缸徑范圍:16mm-50mm,對應活塞有效面積 201.1mm2-1963.5mm2;

  • 行程范圍:30mm-300mm(常規)、30mm-600mm(USC-LL 系列定制);

  • 工作壓力:0.2MPa-0.9MPa,0.9MPa 工況下最大推力 0.8kN-16.0kN;

  • 防墜落性能:激光型鎖止響應時間≤0.02s,鎖止力≥2.5 倍額定推力,任意位置鎖止重復精度 ±0.01mm;電磁型鎖止響應時間≤0.03s,鎖止力 2.0-2.5 倍額定推力可調,應急解鎖力≤25N;

  • SELEX 定位性能:伺服閉環型定位精度 ±0.01mm,定位速度 5-500mm/s;比例控制型推力調節范圍 0.1-100%,速度調節分辨率 0.1mm/s;

  • 環境適配:使用溫度 - 10℃-70℃(基礎型)、-30℃-80℃(USC-H 系列),相對濕度 10%-95%(可凝露,需加裝防潮加熱器);

  • 使用壽命:基礎型≥150 萬次往復運動,防墜落機構≥100 萬次鎖止 - 解鎖循環,SELEX 伺服單元≥20000 小時無故障運行。

五、使用方法
  1. 安裝準備:確認氣源壓力處于 0.2-0.9MPa 區間,氣源需經四級過濾(精度≤1μm)、干燥(露點≤-40℃)及油霧潤滑(油霧濃度 0.1-0.5mg/m3)處理,避免雜質影響 SELEX 定位精度;安裝面平整度需≤0.01mm/m,垂直安裝優先選用雙導桿 TD 系列,確保負載重心與活塞桿軸心重合;

  1. 裝配流程:按安裝形式固定氣缸(法蘭安裝需涂抹定位膠,貼合面壓力≥5MPa),配管選用不銹鋼編織氣管(內徑≥缸徑 1/4),接線時需區分 SELEX 控制信號線(屏蔽層接地電阻≤1Ω)與防墜落回路電源線,防爆型需按 Ex 標準緊固隔爆面(力矩達 30N?m);

  1. 調試要點:運行前需通過 SELEX 軟件進行原點校準與行程標定,在全行程范圍內選取 10 個均勻分布點測試鎖止可靠性;伺服閉環型需校準編碼器與激光傳感器的位置偏差,確保定位與鎖止動作同步;比例控制型需繪制壓力 - 推力對應曲線,確保 0.5 倍額定負載下鎖止穩定;

  1. 維護規范:每運行 3000 小時檢查防墜落鎖塊磨損,鎖止面磨損量超過 0.05mm 需及時更換;SELEX 伺服單元每 6000 小時進行精度校準,更換密封件時需選用原廠全氟醚橡膠配件;防爆型每 3 個月檢測隔爆面密封性,清除積塵后涂抹專用防銹油脂,嚴禁使用普通潤滑油。

六、應用案例
  1. 半導體晶圓搬運:某 12 英寸晶圓傳輸設備采用 USC-TD-32-200-F-M 型號,雙導桿導向配合 SELEX 伺服定位,在 5mm 高度空間內實現晶圓搬運與任意位置鎖止,定位精度 ±0.005mm,設備良率從 98.2% 提升至 99.7%;

  1. 醫療植入器械裝配:某心臟支架組裝設備選用 USC-S-E-25-100-T 型號,SELEX 伺服控制與電磁聯動防墜落協同作用,實現支架壓裝過程中的 100 點可編程定位與即時鎖止,鎖止響應時間 0.02s,滿足醫療器械裝配的高精度需求;

  1. 新能源電池極片加工:某鋰電池極片裁切設備采用 USC-P-L-40-300-B 型號,比例控制型鎖止適配不同厚度極片(0.01-0.1mm)的裁切定位需求,扁平結構縮減設備寬度 35%,日均運行 20 小時;

  1. 防爆環境精密作業:某化工中間體反應釜加料機構采用 USC-EX-50-400-H 型號,防爆伺服與防墜落雙功能結合耐腐蝕設計,在可燃溶劑環境中實現加料閥的高精度定位與防墜落保護,每小時作業頻次達 300 次,防爆性能通過 IECEx 現場驗證。

七、認證標準
  • 安全認證:符合 ISO 15552 氣動氣缸標準、EN 13849-1 機械安全標準(安全等級 PL e)、IEC 61508 功能安全標準(SIL 3 級),通過 CE 認證(機械指令 2006/42/EC、EMC 指令 2014/30/EU);

  • 質量認證:通過 ISO 9001 質量管理體系認證、ISO 14001 環境管理體系認證,缸體與 SELEX 部件材質符合 RoHS 2.0 環保指令(2011/65/EU)、REACH 法規(1907/2006/EC);

  • 防爆認證:USC-EX 系列通過 ATEX 認證(Ex d IIC T6 Ga)、IECEx 認證及中國 GB 3836.1-2010 防爆標準,隔爆外殼耐受壓力 2.0MPa,滿足爆炸性氣體環境 0 區、1 區、2 區使用要求;

  • 行業認證:通過 SEMI S2/S8 半導體設備安全標準認證、FDA 醫療設備認證(USC-TD 系列),符合 IEC 61000-4-2 靜電抗擾度標準(±8kV 接觸放電)、IEC 61000-4-3 輻射抗擾度標準(10V/m)。



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