CKD喜开理小型气缸CMA2系列【湖南中村】

更新时间：2025-10-18

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一、产品定位与设计理念

CMA2 系列是 CKD 针对 “微型化精密自动化" 场景打造的小型双作用气缸产品线，核心定位 “迷你体积 + 高精准 + 强适配"，专为电子制造、医疗仪器、精密检测等空间受限且需微负载驱动的领域设计。其设计逻辑以 “紧凑" 为核心：通过优化缸体壁厚（最小仅 2.5mm）、集成微型密封结构与简化安装接口，相比同规格常规小型气缸，轴向长度缩短 25%、径向尺寸缩减 30%，同时保持 0.1mm 级定位精度，可在≤50mm 安装空间内实现稳定的往复驱动，兼顾 “小体积" 与 “高可靠性"。

二、全系列型号分类与核心差异

CMA2 系列通过后缀代码区分功能亚型，覆盖从基础微型到特殊场景定制的全需求，具体分类如下：

子系列型号	核心特性	驱动方式	缸径范围	适用场景
CMA2	标准基础型（单杆双作用）	双作用（单杆）	φ6mm-φ25mm	通用微型驱动（如电子元件推送）
CMA2-T	耐热型（高温密封）	双作用（单杆）	φ8mm-φ25mm	电子焊接、烤箱周边等中高温场景
CMA2-D	双活塞杆型（同步驱动）	双作用（双杆）	φ10mm-φ25mm	精密夹爪、对称推送（需同步动作）
CMA2-ST	行程可调型（微调定位）	双作用（单杆）	φ6mm-φ20mm	检测工位、装配校准（需精准行程）
CMA2-L	低摩擦型（微负载驱动）	双作用（单杆）	φ6mm-φ16mm	医疗输液器组装、微型传感器推送
CMA2-CB	直装脚座型（固定安装）	双作用（单杆）	φ12mm-φ25mm	小型流水线、设备固定工位驱动

注：所有子系列缸体均采用 “扁圆微型设计"，适配狭小安装空间，且同缸径型号安装孔位兼容，可直接替换升级。

三、核心技术参数与性能边界

1. 基础运行参数

参数类别	标准型（CMA2）	耐热型（CMA2-T）	低摩擦型（CMA2-L）
驱动方式	双作用（单杆双向气压）	双作用（单杆双向气压）	双作用（单杆双向气压）
缸径范围	φ6mm-φ25mm	φ8mm-φ25mm	φ6mm-φ16mm
行程范围	5mm-100mm（按缸径匹配）	5mm-80mm	5mm-50mm
工作压力	0.15MPa-0.7MPa	0.15MPa-0.7MPa	0.1MPa-0.5MPa（微压适配）
使用温度	-10℃~60℃	-10℃~80℃	-5℃~60℃（低摩擦脂适配）
缓冲方式	两端微型橡胶缓冲（不可调）	耐高温微型橡胶缓冲	超软橡胶缓冲（≤0.5N 冲击）
最大动作频率	400 次 / 分钟（φ6mm）~80 次 / 分钟（φ25mm）	300 次 / 分钟（φ8mm）~60 次 / 分钟（φ25mm）	500 次 / 分钟（φ6mm）~120 次 / 分钟（φ16mm）

2. 负载与寿命性能

输出力计算：按公式
$F = (P \times A) - f$
计算（P = 气压，A = 活塞面积，f = 摩擦阻力≈3%×P×A，微型缸摩擦更小），示例：φ12mm 缸体在 0.5MPa 下输出力约 56N，满足微负载驱动需求。

耐久性：采用微型化 PTFE 复合材料密封圈（低摩擦 + 抗老化），配合高频专用润滑脂，实现 1500 万次以上往复寿命，是常规微型气缸的 1.5 倍。

启动稳定性：启动压力低至 0.1MPa（φ6mm 型号），操作时间偏差≤±0.01s，避免微型设备高频动作卡顿问题。

四、结构创新与功能亮点

1. 迷你化结构设计

超薄缸体与集成气口：缸体壁厚最小仅 2.5mm（φ6mm 型号缸体直径仅 12mm），气口集成于缸盖侧面（Rc1/16 微型螺纹），无需额外接管空间，适配≤50mm 狭窄设备腔体（如小型检测仪器内部）。

微型缓冲优化：针对微型缸 “小行程高频率" 特性，缓冲垫采用梯度硬度橡胶（外层软 + 内层硬），冲击吸收效率提升 40%，避免 φ6mm 等小缸径型号高频动作时的活塞撞击损伤。

2. 高操作性优化

快装式微型安装系统：支持 3 种极简安装方式 —— 基础型（缸体 2 孔通孔固定，螺栓 M3-M5）、脚座型（CMA2-CB 带微型 L 型脚座，安装面积仅 20mm×15mm）、法兰型（-FL 带微型法兰盘，厚度≤3mm），无需专用工具，安装时间缩短至 3 分钟以内。

微型开关适配：仅支持超薄型磁性开关（如 CKD D-M9NW 微型系列，厚度 3.5mm），开关槽集成于缸体侧面，可沿行程微调 ±3mm，适配微型设备 “无多余空间装开关" 的需求，位置检测精度达 ±0.1mm。

3. 特殊功能扩展

防回转微型导向：部分型号（后缀 “-R"）内置微型导向轴（直径 φ2mm-φ4mm），径向跳动量≤0.05mm，适配半导体芯片搬运、微型元件装配等精密定位场景。

无尘版本：针对医疗 / 食品行业推出 “-CL" 无尘型，缸体表面防静电处理（电阻值 10⁶-10⁹Ω），密封件无粉尘脱落，满足 Class 100 洁净室要求（如输液器组装机）。

双杆同步驱动：CMA2-D 双杆型采用同轴度≤0.02mm 的双活塞杆设计，同步≤0.03mm，适合微型夹爪 “对称夹持" 需求（如微型电子元件分拣）。

五、材质工艺与可靠性保障

1. 核心部件材质选型

部件名称	材质规格	性能优势	适用型号范围
缸筒	超硬铝合金（A6061-T651）	轻量化（φ6mm 缸体重仅 8g）+ 表面硬质阳极氧化（厚度 15μm）抗腐蚀	全系列
活塞杆	φ12mm 以下：SUS316 不锈钢；φ12mm 以上：SUS440C（镀铬）	超细直径（最小 φ3mm）+ 耐磨（表面硬度 HV800 以上）	全系列
密封件	常规型：聚氨酯 + PTFE；耐热型：氟橡胶 + PTFE	微型化适配（截面尺寸 1.5mm×1mm）+ 低摩擦（摩擦系数≤0.1）	标准型 / CMA2-T 型
缓冲垫	常规型：聚氨酯；低摩擦型：硅橡胶	微型化（直径 φ5mm-φ10mm）+ 冲击吸收性好	标准型 / CMA2-L 型

2. 精密制造工艺

缸筒内孔采用 “微孔珩磨 + 镜面抛光" 工艺，表面粗糙度 Ra≤0.1μm，比常规微型气缸低 50%，减少活塞摩擦阻力；

活塞杆采用 “精密冷滚压 + 超细抛光" 工艺，直线度≤0.005mm/m，确保微型缸高频率动作时的运行平稳性；

装配环节在 Class 1000 洁净车间进行，避免微型密封槽内杂质残留，保障小缸径型号（φ6mm-φ8mm）的密封可靠性。

六、安装系统与适配方案

1. 安装方式全解析

安装类型	代码标识	固定特点	适用设备布局	配套附件
基础通孔型	无（标准）	缸体侧面 2 个微型通孔（孔径 φ3mm-φ5mm），穿 M3-M5 螺栓固定	设备腔体内部、小型支架	微型防松垫圈（厚度 0.5mm，标配）
微型脚座型	CB	缸体底部带 L 型微型脚座（脚座尺寸 15mm×10mm），底部 2 孔固定	平面安装台、流水线微型工位	定位销（直径 φ2mm，确保安装精度）
微型法兰型	FL	缸盖带超薄法兰盘（法兰厚度 2mm，直径 φ15mm-φ25mm），3 孔固定	设备前端执行器、夹爪集成	微型法兰垫片（耐油丁腈橡胶，可选）
耳环安装型	TR	缸体两端带微型耳环（孔径 φ4mm-φ6mm），穿轴销固定	摆动式推送机构、微型翻转机构	微型轴套（减少耳环磨损，标配）

2. 管路连接方案

接口规格：φ6mm-φ12mm 型号为 Rc1/16 微型内螺纹，φ16mm-φ25mm 型号为 Rc1/8 内螺纹，兼容 CKD 微型气动接头（如 KQ2 系列微型快插接头）；

连接方式：仅支持侧面接管（缸盖侧面预留气口槽），避免微型缸轴向空间占用，适配设备内部 “沿侧面布线" 需求。

七、典型应用场景与行业解决方案

1. 核心应用领域及适配型号

行业领域	具体应用场景	推荐型号	核心适配优势
电子制造	手机摄像头模组装配推送机构	CMA2-00-10-20-M	迷你体积（φ10mm 缸体）+ 磁环检测，定位精度 ±0.1mm
医疗设备	胰岛素笔芯组装机夹爪驱动	CMA2-L-00-8-15-CL	低摩擦（≤0.3N 阻力）+ 无尘设计，适配微负载洁净场景
精密检测	传感器探头定位机构	CMA2-ST-00-6-10-R	行程可调（5mm-10mm 微调）+ 防回转，径向跳动≤0.05mm
小型家电	咖啡机微型阀门开关驱动	CMA2-T-00-16-30	耐热型（80℃）+ 高频率（120 次 / 分钟），适配高温潮湿环境

2. 环境适配案例

微负载场景：CMA2-L-00-6-5 在输液器滴斗组装机中，以 0.2MPa 气压驱动 5mm 行程，负载仅 2N，连续运行 12 个月无密封磨损；

洁净场景：CMA2-00-10-15-CL 在半导体洁净室（Class 100）中，用于芯片分拣，满足无粉尘脱落要求，寿命达 18 个月；

高频场景：CMA2-00-8-10 在电子元件插件机中，以 300 次 / 分钟频率动作，连续运行 6 个月无卡顿，启动压力稳定在 0.1MPa。

八、型号组成规则与解析

1. 完整型号编码逻辑

示例：CMA2-T-FL-16-30-M-R

组成部分	代码 / 数字	含义说明
系列前缀	CMA2	小型双作用气缸基础标识
特殊功能 1	T	耐热型（-L = 低摩擦，-D = 双杆，-ST = 行程可调）
安装方式	FL	微型法兰安装（无代码 = 基础型，CB = 脚座型）
缸径	16	缸径 φ16mm（数字直接对应缸径，如 6=φ6mm）
行程	30	行程 30mm（数字直接对应行程，单位 mm）
附加功能 1	M	内置磁环（-CL = 无尘型，无则省略）
附加功能 2	R	防回转导向（多特殊功能依次叠加）

2. 常用型号对照表

应用需求	推荐型号	关键参数
常规微型推送	CMA2-00-10-20	φ10mm，20mm 行程，基础型
医疗洁净夹取	CMA2-L-00-8-15-CL	φ8mm，15mm 行程，低摩擦 + 无尘
精密检测定位	CMA2-ST-00-6-10-R	φ6mm，10mm 可调行程，防回转
高温微型驱动	CMA2-T-00-16-30	φ16mm，30mm 行程，耐热型（80℃）

九、选型方法与计算实例

1. 选型四步法

确定微负载与动作方向：根据推力 / 拉力需求（通常≤100N）选择缸径，双杆同步需求选 CMA2-D 型；

匹配环境参数：高温选 CMA2-T 型，洁净选 - CL 无尘型，微负载（≤5N）选 CMA2-L 型；

确认行程与精度：微型场景预留 5% 安全行程（如需求 10mm 选 12mm），精密定位加防回转（-R）或行程可调（-ST）；

附加功能选择：位置检测加磁环（-M），洁净环境加 - CL，安装空间受限选 FL/CB 安装方式。

2. 缸径计算实例

需求：医疗输液器组装机夹爪驱动，推力需求 8N，工作气压 0.3MPa，动作频率 200 次 / 分钟。

计算：

活塞面积
$A = F / (P \times η) = 8/ (0.3 \times 0.97) \overset{a}{^} 27.5 mm \hat{A}^{2}$
（η= 效率系数 0.97，微型缸摩擦小）

缸径
$D = (4 A) / \ddot{I} \overset{a}{^} (4 \tilde{A} 27.5) /3.14 \overset{a}{^} 5.9 mm$

推荐型号：CMA2-L-00-6-10（选 φ6mm 缸径，低摩擦型适配微负载，预留余量）。

十、维护保养与故障排查

1. 日常维护规范

维护项目	周期	操作方法	注意事项
清洁缸体	每 2 周	用无尘布蘸无水乙醇擦拭缸体，避免粉尘堆积	禁止用高压气吹（防止杂质进入密封槽）
检查气口密封	每月	观察气口是否漏气（可用肥皂水检测）	微型螺纹接头禁止过度拧紧（扭矩≤0.5N・m）
润滑补充	每 6 个月	通过微型油雾器加注 ISO VG10 气动油（油量 0.05cm³/ 分钟）	禁止用普通润滑油（会腐蚀 PTFE 密封件）
密封件更换	每 24 个月	用微型扳手拆卸缸盖，替换微型密封圈（截面 1.5mm×1mm）	更换后需空载运行 20 次排气，排除空气杂质

2. 常见故障解决方案

故障现象	可能原因	解决方法
输出力不足	气口堵塞 / 气压过低（<0.15MPa）	用微型通针清理气口 / 调整气源至 0.2MPa 以上
运行卡顿	活塞杆有杂质 / 润滑不足	用无尘布清洁活塞杆 / 补充专用润滑脂
开关检测失灵	微型开关位置偏移 / 磁环磁性减弱	微调开关位置（±3mm 内）/ 更换磁环
微型气口漏气	接头密封垫老化 / 螺纹未拧紧	更换微型密封垫 / 按扭矩（0.3N・m）拧紧接头

十一、竞品优势与市场定位

1. 与同类微型气缸核心差异

对比维度	CKD CMA2 系列	竞品（如 SMC CJP2 系列）	优势亮点
体积紧凑性	缸体直径比竞品小 30%（φ6mm 仅 12mm）	常规微型尺寸	适配更狭小设备空间（≤50mm）
微负载适配	低摩擦型可驱动≤2N 负载	最小驱动负载≥5N	满足医疗 / 电子超微负载需求
安装灵活性	4 种微型安装方式 + 超薄法兰	2 种基础安装方式	减少微型设备改造成本
特殊功能集成	集成无尘 / 防回转 / 双杆同步	需额外定制特殊功能	一站式满足精密场景复杂需求

2. 市场定位

CMA2 系列定位 “精密微型气动执行元件"，单价较常规微型气缸高 20%-40%，但通过 “1500 万次长寿命（减少更换频率）+ 0.1mm 级定位精度（降低调试成本）"，实现全生命周期成本降低 35%，核心服务于对 “微型化、高精度、高可靠性" 有严格要求的电子、医疗、半导体行业客户。

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