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日本CKD喜开理真空吸盘气缸MVC系列核心技术【湖南中村】

更新时间:2025-10-28点击次数:22

一、型号组成

CKD 真空吸盘气缸 MVC 系列以 “MVC" 为核心标识,代表 “小型带真空吸附功能气缸",型号体系通过 “基础标识 + 缸径 + 行程 + 吸盘规格 + 附加功能标识" 的组合,清晰传递关键规格参数。其中,“MVC" 为固定基础标识,明确产品为双作用单活塞杆结构,集成真空吸盘与气缸功能;缸径通过数字直接标注,仅涵盖 Φ6、Φ10 两种小型规格,直观反映气缸推力等级,适配轻型工件拾放需求;行程参数以 mm 为单位标注,标准范围为 5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm,均为短行程设计,满足近距离工件搬运场景;吸盘规格通过后缀隐性区分,可搭配 Φ2mm 至 Φ10mm 范围内的 24 种套筒式吸盘(如 Φ3mm、Φ5mm、Φ8mm 等),需在型号补充说明中明确具体尺寸;附加功能标识包含开关安装方式与缓冲配置,“-B" 代表束带式开关安装、“-R" 代表导轨式开关安装,“-H" 代表带前端缓冲功能。
例如完整型号 “MVC-6-10-S5-H",表示 MVC 系列、Φ6 缸径、10mm 行程、搭配 Φ5mm 套筒式吸盘、带缓冲功能的真空吸盘气缸;“MVC-10-20-S8-R" 则对应 Φ10 缸径、20mm 行程、Φ8mm 吸盘、导轨式开关安装的规格,可精准匹配不同小型工件的吸附与搬运需求。

二、衍生系列

MVC 系列围绕 “功能强化 + 吸盘适配 + 安装场景" 形成三大类衍生方向,均基于核心一体化结构优化,覆盖精密轻载拾放的多样化需求:

1. 按吸盘规格衍生

根据吸盘外径尺寸形成全规格适配子系列,涵盖 Φ2mm 至 Φ10mm 共 24 种规格,每种规格对应特定吸附面积与承载能力。其中,Φ2mm-Φ4mm 小尺寸吸盘子系列,适配微型电子元件(如芯片引脚、微型电阻)的吸附,依靠窄接触面积实现精准定位,避免对微小工件造成吸附偏移;Φ5mm-Φ8mm 中尺寸吸盘子系列为通用型,适用于小型塑料件(如手机按键、传感器外壳)、金属薄片的搬运,平衡吸附稳定性与适配范围;Φ9mm-Φ10mm 大尺寸吸盘子系列,针对稍大重量的精密部件(如小型连接器、微型电机端盖),通过更大吸附面积提升承载能力,确保搬运过程中无脱落风险。

2. 按功能配置衍生

  • 基础功能款:仅具备 “气缸伸缩 + 真空吸附" 核心功能,无附加缓冲与检测部件,结构简洁、成本较低,适配简单轻载拾放场景(如普通零件分拣、小型工件装盘),无需复杂自动化联动。

  • 带缓冲功能款:集成前端缓冲机构,缓冲行程固定为 4mm,当吸盘接触工件时,通过弹性阻尼吸收撞击动能,避免对易碎工件(如玻璃镜片、陶瓷电容)造成划伤或破损,对应型号含 “H" 标识,广泛用于精密电子、光学元件生产场景。

  • 带检测功能款:搭载 F 型超小型磁性开关,支持束带(“-B" 标识)或导轨(“-R" 标识)两种安装方式,可实时反馈气缸行程位置(如 “吸盘伸出到位"“缩回原位")与真空吸附状态,实现与自动化系统的信号联动(如 “吸附到位 - 启动搬运"“释放到位 - 触发下一个循环"),适配智能生产线的闭环控制需求。

3. 按安装场景衍生

依托方形本体设计形成 “双面安装适配款",无需额外支架即可实现横向与纵向两种安装姿态。横向安装款适配设备侧方拾放工位(如装配线侧方的零件抓取),可通过螺栓直接固定在设备侧壁,节省垂直空间;纵向安装款适合顶部吊装式抓取机构(如小型机械手末端),通过顶部螺孔固定,确保吸盘垂直对准工件,避免横向偏移,两种安装方式均仅需 4 根 M3 螺栓固定,简化设备布局流程。

三、规格要点

MVC 系列以 “超紧凑一体化 + 精密防护 + 高适配性" 为核心规格特色,聚焦小型精密工件的高效拾放,关键规格优势如下:

1. 一体化结构设计

采用 “气缸本体 + 真空通路 + 吸盘" 三位一体集成设计,将工件吸附部与真空气道直接集成在导杆内部,无需额外外接真空管路与吸盘支架,较 “普通气缸 + 独立真空吸盘 + 外接管路" 的组合方案,轴向长度缩短 30% 以上,径向尺寸缩减 25%。以 Φ6 缸径、10mm 行程型号为例,本体长度仅 60mm、宽度 20mm、高度 30mm,可轻松嵌入小型自动化设备(如微型装配机、桌面级机器人)的狭窄空间,解决传统组合方案占用空间大的问题。

2. 精密防护与稳定性能

内置高精度防回转导杆,通过刚性导向结构限制活塞杆旋转,确保吸盘在伸缩过程中始终保持预设角度(如垂直或水平),避免吸附工件时出现角度偏移,尤其适配需定向搬运的异形工件(如带引脚的连接器);真空通路采用内置密封设计,避免配管随气缸动作产生移动缠绕,同时减少外界粉尘、油污进入气道,保障真空度稳定;吸盘材质选用耐油、耐磨的丁腈橡胶或硅胶(根据需求可选),提升与不同材质工件(塑料、金属、玻璃)的贴合密封性,且耐受常规工业油污与温度变化。

3. 操作与适配灵活性

吸盘更换采用 “插座式快拆结构",仅需一把小型扳手即可拆卸前端固定螺母,实现不同规格吸盘的快速切换(如从 Φ5mm 更换为 Φ8mm),无需拆解气缸本体,更换时间缩短至 1 分钟内,适配多品种小批量生产场景;配管接口采用标准快插式设计,气缸侧气口(气动驱动)与真空侧气口(吸附)均为 Φ4mm 接口,可直接对接 CKD KQ2 系列快插接头,无需额外加工适配,简化安装流程;支持与同品牌微型真空发生器(如 ZM 系列)、磁性开关无缝对接,形成 “吸附 - 检测 - 搬运" 完整功能链,无需额外适配第三方部件。

四、核心技术参数

MVC 系列核心技术参数围绕小型化、轻载吸附与精密动作特性展开,具体数据如下:
  • 缸体与行程参数:缸径仅两种规格,Φ6mm 与 Φ10mm;行程覆盖 5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm,无定制化行程选项,均为标准短行程设计;双作用驱动方式,活塞杆推力随使用压力变化,Φ6mm 型号在 0.7MPa 压力下推力约 26N,Φ10mm 型号约 69N,可满足 500g 以内工件的搬运需求。

  • 真空与吸附参数:吸盘外径范围 Φ2mm-Φ10mm,共 24 种规格;吸附力与吸盘尺寸、真空度正相关,以 Φ10mm 吸盘为例,在 - 80kPa 真空度下吸附力约 8N,Φ5mm 吸盘在相同真空度下吸附力约 2.5N;真空通路适配常规真空发生器,建议吸入流量不低于 1L/min,确保吸盘接触工件后 3 秒内达到额定真空度;真空侧配管建议选用内径≥4mm 的非螺旋状软管,避免管路阻力影响真空度。

  • 动作性能参数:使用流体为洁净压缩空气(气动驱动)与真空(吸附),气动驱动压力范围 0.15MPa-0.7MPa,压力 0.15MPa 可确保气缸稳定伸缩;活塞伸缩速度范围 50mm/s-300mm/s,可通过气动流量调节阀调节,避免高速动作导致工件脱落;带缓冲功能款的缓冲行程固定为 4mm,终端冲击速度可降低至无缓冲款的 30%,保护工件与气缸内部结构。

  • 环境与寿命参数:周围温度适应范围 - 10℃-60℃,需避免在冻结环境(温度低于 0℃且湿度高)或强腐蚀性气体(如氯气、氨气)环境中使用;密封件采用耐油丁腈橡胶,适配常规工业油污场景(如机械加工车间的润滑油雾);正常维护情况下,使用寿命可达 300 万次以上往复循环(含吸附动作),吸盘使用寿命约 50 万次(高频次使用时需缩短更换周期)。

  • 本体尺寸与重量:Φ6mm 缸径、10mm 行程型号,本体尺寸(长 × 宽 × 高)为 60mm×20mm×30mm,重量约 80g;Φ10mm 缸径、20mm 行程型号,本体尺寸为 80mm×20mm×30mm,重量约 120g,均为轻量化设计,对设备负载影响极小。

五、工作原理

MVC 系列通过 “气动驱动气缸伸缩 + 真空吸附工件" 的协同机制,实现小型精密工件的 “拾 - 运 - 放" 完整流程,具体分为四个阶段,各阶段动作连贯且同步控制:

1. 准备阶段

设备启动后,压缩空气经气缸无杆腔进气口进入,推动活塞杆带动吸盘沿防回转导杆缩回至初始位置(靠近气缸本体端);同时,真空发生器接通电源,通过气缸内置真空通路对吸盘内部预抽真空,使吸盘内形成初始负压(约 - 30kPa),为后续吸附做准备;若为带检测功能款,此时磁性开关反馈 “吸盘缩回原位" 信号,确认准备就绪。

2. 接近阶段

控制系统切换气缸气源方向,压缩空气经有杆腔进气口进入,无杆腔排气,活塞杆带动吸盘向目标工件方向伸出;防回转导杆确保吸盘在伸出过程中无旋转,始终保持与工件表面平行;伸出速度通过流量调节阀控制在 50mm/s-150mm/s(根据工件重量调整,轻型工件可适当提升速度),避免速度过快导致吸盘与工件硬接触。

3. 吸附阶段

吸盘接触工件表面后,真空发生器提升抽真空功率,使吸盘内负压迅速升至额定值(通常≥-70kPa),通过大气压力差将工件牢牢吸附在吸盘表面;若为带缓冲功能款,此时前端缓冲机构受压收缩,吸收吸盘与工件接触时的冲击力,避免工件变形或划伤;带检测功能款的磁性开关触发 “吸盘伸出到位 + 吸附达标" 双重信号,反馈至控制系统,确认吸附成功。

4. 搬运与释放阶段

吸附成功后,气缸再次切换气源方向,活塞杆带动吸附工件的吸盘缩回,将工件搬运至目标位置;到达目标位置后,真空发生器停止工作,同时通过真空通路向吸盘内通入少量压缩空气(破真空),使吸盘内负压迅速解除;待工件平稳放置后,活塞杆再次伸出(复位)或缩回(进入下一个循环),完成一次拾放流程;若为自动化联动场景,此时控制系统触发 “释放到位" 信号,启动下一个工件的拾放循环。

六、操作使用

1. 安装规范

  • 本体固定:根据安装场景选择横向或纵向安装,使用 M3×8mm 内六角螺栓固定,螺栓拧紧扭矩控制在 0.8N・m-1.0N・m,避免铝合金本体因扭矩过大产生变形;安装面需保持平整(平面度≤0.1mm),确保导杆与工件表面垂直或平行,防止吸附偏移;禁止在本体上额外加装重物(如超过 200g 的配件),避免轻量化结构受力损坏。

  • 配管连接:气动驱动侧(气缸进气 / 排气口)选用 Φ4mm PU 软管,通过 CKD KQ2 快插接头连接,确保接头插入深度≥8mm,避免漏气;真空侧(吸盘气道接口)选用 Φ4mm 非螺旋状软管(如尼龙管),禁止使用螺旋状软管(易产生管路阻力,影响真空度),配管长度不超过 1.5m,且需远离设备运动部件,防止管路磨损破裂。

  • 附件安装:带磁性开关款需沿气缸侧面导轨或束带固定,开关与活塞磁性环的间隙控制在 0.5mm-1.0mm,确保信号稳定;真空发生器需靠近气缸安装(距离≤0.5m),减少真空通路长度,提升真空建立速度;若需检测真空度,可在真空管路中串联微型真空表(如 CKD GZ 系列),实时监控吸附状态。

2. 调试流程

  • 压力与真空度调试:启动前,通过气源三联件(过滤器 + 减压阀 + 油雾器)将气动压力调至 0.3MPa(初始值),手动触发气缸伸缩,观察动作是否顺畅;逐步调整压力至适配值(如吸附 50g 工件时,压力约 0.4MPa),同时调节真空发生器,使吸盘吸附工件时真空度稳定在 - 70kPa 至 - 80kPa,确保无脱落风险。

  • 速度调试:在气动进气口安装流量调节阀,顺时针旋转减小流量(降低速度),逆时针旋转增大流量(提升速度);伸出速度(靠近工件时)建议控制在 50mm/s-100mm/s,避免冲击工件;缩回速度(搬运时)可提升至 100mm/s-150mm/s,适配生产线节拍,调试过程中需观察工件吸附稳定性,无晃动或偏移即为合格。

  • 信号联动调试:带检测功能款需反复触发拾放循环,调整磁性开关位置,确保 “缩回原位"“伸出到位"“吸附达标" 信号无延迟或误触发;与自动化系统联动时,模拟 “吸附失败" 场景(如工件缺失),验证系统是否能及时停止动作,避免空吸导致设备故障。

3. 维护保养

  • 日常检查:每日开机前擦拭气缸本体与吸盘表面,去除粉尘、油污;检查配管接口是否漏气(可用肥皂水涂抹接缝处,无气泡即为正常);观察吸盘是否有裂纹、磨损或变形,若吸附面出现破损(如缺口、老化),需及时更换同规格吸盘;检查真空表读数,确保吸附时真空度稳定在额定范围。

  • 定期维护:每运行 50 万次后,对无内置润滑型号注入 1-2 滴 CKD 专用气动润滑油(型号 RL-700),推动活塞往复数次,确保润滑油均匀覆盖密封件;每 3 个月更换一次吸盘(高频次作业可缩短至 1 个月),更换时需清理吸盘安装接口的杂质,避免影响密封性;每 6 个月拆解检查真空通路,用压缩空气吹除内部粉尘,防止气道堵塞。

  • 故障处理:若真空度无法达标,先检查真空发生器是否正常工作,再排查真空管路是否漏气、吸盘是否破损;若气缸动作卡顿,需清理导杆表面杂质或补充润滑,检查密封件是否老化(如出现漏油需更换密封件);若磁性开关无信号,检查接线是否松动、开关与磁性环间隙是否过大,必要时更换同型号开关。

4. 安全注意事项

  • 吸附易坠落工件(如金属小零件)时,必须额外加装机械防坠落装置(如弹性支撑爪),避免真空失效导致工件坠落伤人或损坏设备。

  • 禁止吸附温度超过 60℃或低于 - 10℃的工件,避免吸盘材质老化加速或硬化失效,影响吸附性能。

  • 设备停机超过 24 小时后,重启前需空载运行 5-10 次,排出气缸内冷凝水,防止密封件锈蚀;同时检查真空通路是否通畅,避免杂质堵塞气道。

七、案例应用

MVC 系列凭借小型化、精密吸附优势,广泛适配微型精密工件的自动化拾放场景,典型案例如下:

1. 电子制造:手机摄像头模组镜片装配

  • 应用场景:手机前置摄像头模组(重量约 15g)的玻璃镜片(直径 Φ5mm)与镜座贴合工序,需精准吸附镜片并搬运至镜座上方,避免镜片划伤或偏移。

  • 选用型号:MVC-6-10-S5-H(Φ6 缸径、10mm 行程、Φ5mm 吸盘、带缓冲),搭配 CKD ZM05 真空发生器与 F 型磁性开关。

  • 优势体现:Φ5mm 吸盘精准适配镜片尺寸,带缓冲功能避免镜片与镜座硬接触;气缸本体长度仅 60mm,嵌入模组装配机的狭窄空间;磁性开关反馈 “吸附到位" 信号,确保贴合时镜片无偏移,成品良率提升至 99.5% 以上,每分钟可完成 20 次装配循环。

2. 医疗耗材:胰岛素笔芯活塞安装

  • 应用场景:胰岛素笔芯(塑料材质,重量约 8g)的橡胶活塞(直径 Φ4mm)压装工序,需吸附活塞并送入笔芯内部,避免活塞变形或污染。

  • 选用型号:MVC-6-8-S4-R(Φ6 缸径、8mm 行程、Φ4mm 吸盘、导轨式开关),真空侧配备微型过滤器(防止橡胶碎屑进入气道)。

  • 优势体现:Φ4mm 吸盘适配活塞尺寸,硅胶材质吸盘避免活塞表面污染;短行程(8mm)设计确保活塞精准送入笔芯,无卡顿;导轨式开关实时反馈位置,适配医疗洁净车间(Class 10000)的自动化生产线,符合 GMP 规范。

3. 精密仪器:微型传感器外壳搬运

  • 应用场景:微型压力传感器(重量约 20g)的金属外壳(尺寸 Φ8mm×5mm)从料盘抓取至检测工位,需稳定吸附外壳且避免表面划痕。

  • 选用型号:MVC-10-15-S8-H(Φ10 缸径、15mm 行程、Φ8mm 吸盘、带缓冲),搭配磁性开关与防坠落支撑爪。

  • 优势体现:Φ8mm 吸盘提供足够吸附力(约 5N),确保外壳搬运无脱落;带缓冲功能避免外壳与检测工位碰撞;防坠落支撑爪应对突发真空失效,符合精密仪器生产的安全要求,每日可处理 1.5 万件外壳搬运。

4. 3C 配件:无线耳机充电盒卡扣装配

  • 应用场景:无线耳机充电盒(ABS 材质,重量约 30g)的塑料卡扣(尺寸 Φ3mm×2mm)装配工序,需从振动料盘吸附卡扣并插入充电盒卡槽,避免卡扣变形。

  • 选用型号:MVC-6-12-S3-R(Φ6 缸径、12mm 行程、Φ3mm 吸盘、导轨式开关),适配桌面级装配机器人末端。

  • 优势体现:Φ3mm 小尺寸吸盘精准抓取卡扣,低推力(26N)避免卡扣变形;12mm 行程适配料盘与卡槽的距离;轻量化设计(约 80g)不会增加机器人末端负载,适配多工位快速切换,生产线换型时间缩短至 10 分钟内。

八、认证

MVC 系列作为 CKD 标准化微型气动元件,通过多项国际与行业认证,确保质量、安全与环保合规性,具体认证如下:

1. 质量管理体系认证

全系列产品生产过程符合 ISO 9001:2015 质量管理体系标准,从原材料采购(如铝合金本体、丁腈橡胶吸盘)到成品检测(如真空度测试、动作寿命测试)均建立严格管控流程,每批次产品需抽样进行 10 万次动作测试与真空密封性检测,确保性能一致性;生产工厂通过 CKD 全球质量管控体系审核,定期接受第三方机构(如 SGS)监督,保障生产过程合规。

2. 安全与电磁兼容认证

  • CE 认证:出口至欧盟的型号通过 CE 认证,符合 EN 60947-5-2(气动元件安全标准)与 EN 61000-6-2(工业环境电磁兼容标准),带磁性开关的型号额外通过 EN 55032 电磁辐射测试,无电磁干扰,可在精密电子车间(如半导体封装厂)使用,不会影响周边设备正常运行。

  • UL 认证:出口至北美地区的型号通过 UL 认证,符合 UL 508(工业控制设备安全标准),本体材质阻燃等级达到 UL 94 V-0 级,适配北美工业场所的安全要求,可在温度波动较大的环境中稳定工作。

3. 环保认证

  • RoHS 2.0 认证:全系列产品材质符合欧盟 RoHS 2.0(2011/65/EU)环保标准,限制铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)等有害物质使用,吸盘与密封件均采用无卤材质,适配绿色生产车间,满足电子、医疗行业的环保要求。

  • REACH 认证:符合欧盟 REACH 法规(EC No. 1907/2006),产品中不含超过限制浓度的高关注物质(SVHC),每年度更新 REACH 合规报告,可向客户提供材质安全数据表(MSDS),确保使用过程无健康风险。

4. 行业专项认证

  • 医疗行业适配认证:用于医疗耗材生产的型号(如接触药品包装的吸盘),可提供 FDA 食品接触级认证(21 CFR Part 177),吸盘材质符合 FDA 对食品 / 药品接触材料的要求,可直接用于胰岛素笔芯、注射器等医疗产品的生产。

  • 半导体行业适配认证:用于半导体元件生产的型号,通过 SEMI S2/S8 半导体设备安全标准认证,本体表面粗糙度≤Ra 0.8μm,可适配 Class 1000 无尘车间,避免产生粉尘污染半导体晶圆,满足芯片封装工序的洁净要求。

注:具体认证资质需根据产品型号、出口地区与应用场景确认,可向 CKD 授权经销商(如埃朗科技、玉崎科学仪器)索取对应批次的认证证书复印件或电子档,确保符合当地法规与行业标准。



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