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日本CKDFANUC Robot CRX系列对应夹爪RCKL-FN

更新时间:2025-11-06点击次数:11
一、型号组成
RCKL-FN 系列采用 “结构功能码 + 适配标识 + 核心参数 + 扩展功能码" 的四层模块化编码逻辑,每段字符均对应明确的产品特性,便于快速识别与选型:
  1. 基础系列码(RCKL): “R" 代表 “旋转式",“CKL" 为 CKD 夹爪核心技术平台标识,组合后明确该系列为具备旋转功能的机械夹爪;

  1. 适配专属码(FN):专为 FANUC Robot CRX 系列设计的适配标识,通过 FANUC 接口认证,可直接与 CRX-10iA/10iL、CRX-20iA/20iL 等型号机器人实现信号同步,无需额外转接模块;

  1. 核心参数段:由两组数字构成,前组为 “旋转角度等级"(如 “90" 代表最大旋转角度 90°、“180" 代表 180°、“360" 代表 360° 连续旋转),后组为 “额定夹持力"(如 “20" 代表 200N、“40" 代表 400N、“60" 代表 600N、“80" 代表 800N);

  1. 扩展功能码:末尾字母区分功能配置,“S" 为基础型(仅旋转 + 夹持)、“P" 为压力传感型(内置力反馈模块)、“V" 为视觉联动型(预留 iRVision 接口)、“C" 为洁净防护型(IP67 + 食品级材质)、“H" 为重载加强型(强化壳体)。

例如 “RCKL-FN-180-60-P",完整解读为:CKD 旋转式夹爪、适配 FANUC CRX 机器人、最大旋转角度 180°、额定夹持力 600N、带压力传感功能;“RCKL-FN-360-40-V" 则为:360° 连续旋转、400N 夹持力、支持视觉联动的 CRX 适配夹爪。
二、衍生系列
基于 FANUC CRX 协作机器人 “人机协同、多场景适配" 的核心特性,RCKL-FN 系列衍生出五大细分类型,每类均针对特定行业需求优化,且保持与 CRX 控制系统的即插即用兼容性:
  1. 标准旋转型(RCKL-FN-S 系列)

定位通用工业场景,如电子元件翻转、五金件组装,采用单气缸驱动旋转 + 双气缸夹持结构,旋转角度支持 0-90°/0-180° 两档可调,夹持力覆盖 200-600N,适配 CRX-10iA/20iA 的常规负载(10kg/20kg)。结构精简无冗余功能,重量控制在 1.1-1.3kg,适合批量标准化生产线,如家电配件的上下料翻转作业。
  1. 精密传感型(RCKL-FN-P 系列)

针对 3C 电子、精密制造领域设计,集成高精度压力传感器(分辨率 1N)与角度编码器(精度 0.1°),可实时输出夹持力(0-10V 模拟量)与旋转角度(4-20mA 模拟量)信号,通过 CRX 机器人控制系统实现闭环控制。适配 CRX-10iL 的长臂窄空间作业能力,可抓取摄像头模组、微型齿轮等易损件,避免旋转过程中因力度不均导致的工件变形,典型应用于手机主板的芯片装配翻转。
  1. 洁净防护型(RCKL-FN-C 系列)

满足食品加工、医疗耗材生产的洁净需求,采用 FDA 认证的 PP + 硅胶材质(非接触工件部分),壳体全密封结构(旋转关节设迷宫式防尘圈),防护等级升级至 IP67,可耐受 85℃热水冲洗与 75% 酒精擦拭消毒。旋转与夹持机构无润滑油泄漏风险,适配 CRX-20iA 在无菌车间的应用,如烘焙食品的摆盘翻转、注射器组件的洁净组装。
  1. 重载加强型(RCKL-FN-H 系列)

针对汽车零部件、重型机械配件设计,壳体采用高强度铝合金压铸(抗压强度 230MPa),旋转轴使用轴承钢材质(表面硬度 HRC58),额定夹持力提升至 600-800N,可抓取汽车轴承(重量≤5kg)、小型变速箱壳体(重量≤8kg)。适配 CRX-20iA 的 20kg 负载上限,旋转机构增设刹车锁止功能,停转后角度偏移≤0.3°,适合重切削后的工件搬运翻转。
  1. 360° 连续旋转型(RCKL-FN-R 系列)

专为线缆缠绕、软管装配等需要连续旋转的场景设计,采用伺服电机驱动旋转(替代气缸),支持 0-360° 无级调速(旋转速度 5-60°/s),夹持力 300-500N。适配 CRX-10iA 的高精度控制,可实现电线在连接器上的螺旋缠绕翻转,或水管接头的螺纹装配辅助旋转,旋转过程中夹持力波动≤±2%,确保缠绕 / 装配精度。
三、规格要点
  1. 适配与接口参数

  • 机器人接口:严格遵循 ISO 9409-1 A50/A63 标准法兰,直接对接 CRX 机器人末端,螺栓孔位与 CRX 原厂工具接口匹配,无需额外加工转接板;

  • 信号接口:15 针 D-SUB 标准接口,支持 CRX 的 I/O 信号(夹持到位 / 旋转到位 / 故障报警)与电源(24V DC),部分型号(P/V 系列)增设 EtherCAT 通信接口,可与 CRX 的 FAS 系统联动;

  • 气源接口(气动型号):Φ6mm 快插接头,适配工厂标准压缩空气管路,气压波动 ±0.1MPa 时不影响夹持 / 旋转性能。

  1. 旋转与夹持核心参数

  • 旋转角度:S/H 系列支持 0-90°/0-180°(两档可调),R 系列支持 0-360° 连续旋转,角度调节步距 0.5°;

  • 夹持行程:12-45mm(根据型号不同),其中 S 系列 15-35mm、P 系列 12-25mm、C 系列 15-30mm、H 系列 20-45mm,可通过更换不同厚度的夹爪指尖(提供 1/2/3mm 三档)扩展适配工件尺寸范围;

  • 动作响应:气动型号旋转响应时间≤0.3 秒(90° 旋转)、夹持响应时间≤0.2 秒;电动型号(R 系列)旋转响应时间≤0.15 秒,支持急停时 0.05 秒内锁止。

  1. 运行环境与基础特性

  • 工作温度:S/H 系列 - 5-60℃(可耐受短期 70℃高温),P/C 系列 5-55℃(避免传感器 / 洁净材质老化);

  • 防护等级:S/P/H 系列 IP65(防切削液飞溅、防尘),C 系列 IP67(防水浸、防冲洗);

  • 重量与负载适配:S 系列 1.1-1.2kg(适配 CRX-10iA)、P 系列 1.2-1.3kg(适配 CRX-10iL)、C 系列 1.3-1.4kg(适配 CRX-20iA)、H 系列 1.5-1.6kg(适配 CRX-20iA)、R 系列 1.4-1.5kg(适配 CRX-10iA/20iA),均处于 CRX 机器人负载冗余(预留 30% 以上负载余量)。

四、特殊规格
RCKL-FN 系列的特殊设计集中在 “协作安全、智能联动、维护便捷" 三大维度,针对性解决协作机器人应用中的痛点:
  1. 协作安全三重防护机制

符合 ISO/TS 15066 协作机器人安全标准:
  • 一级防护:扭矩限制机构,当夹爪旋转 / 夹持过程中接触人体时,扭矩超过 5N・m(可调)即触发打滑,避免冲击力过大;

  • 二级防护:碰撞检测传感器,夹爪前端内置压力触发开关(触发力 30-60N 可调),接触异物后 0.07 秒内发送信号至 CRX 机器人,触发安全停止;

  • 三级防护:断气 / 断电自锁,气源中断时,夹持机构通过弹簧力保持夹紧(夹紧力≥额定值的 80%),旋转轴通过机械锁止销固定,角度偏移≤0.5°,防止工件坠落,适配人机混线的装配场景(如汽车内饰件的人工辅助翻转)。

  1. FANUC iRVision 视觉深度联动

所有 “V" 后缀型号预留 CRX 机器人 iRVision 视觉系统专用接口,支持两种联动模式:
  • 位置补偿:视觉系统识别工件偏移后,发送坐标数据至夹爪,内置微型气缸驱动夹持机构实现 ±3mm 的位置微调,同时旋转机构补偿 ±5° 的角度偏差,无需人工校准,适配无序料箱取件后的姿态矫正(如杂乱堆放的塑料外壳翻转);

  • 动态跟随:视觉系统实时追踪移动中的工件(如传送带输送的零件),夹爪旋转角度与夹持时机随工件位置动态调整,同步≤0.1 秒,适合高速流水线的动态翻转作业(如饮料瓶的标签贴合辅助旋转)。

  1. 模块化快速维护设计

针对工业场景 “停机成本高" 的痛点,采用三大维护优化:
  • 易损件模块化:旋转关节的轴承、夹持机构的密封件均为卡扣式封装,无需拆解夹爪主体,用普通螺丝刀即可更换,单部件维护时间≤15 分钟(如密封件老化更换);

  • 状态预警功能:“P/V" 系列夹爪可通过 CRX 示教器显示关键部件寿命(如轴承剩余转动次数、密封件使用时长),提前 3000 次动作发出维护提醒,避免突发故障;

  • 通用备件:不同型号的夹爪指尖、传感器线缆等备件通用率达 80%,减少工厂备件库存压力(如 S/P 系列可共用同规格的橡胶指尖)。

  1. 节能与降噪优化

气动型号采用 CKD 的 “低耗气阀组",待机状态自动切断非工作气路,耗气量较同类旋转夹爪降低 35%(每小时耗气量≤80L);电动型号(R 系列)搭载无刷电机,待机功耗≤0.8W,符合绿色工厂能耗标准。同时,旋转关节采用静音齿轮传动(模数 0.5),运行噪音≤55dB(空载)、≤60dB(满载),适配精密电子车间的低噪音环境要求。
五、核心技术系数
  1. 精度与稳定性系数

  • 旋转精度:连续 100 次旋转 - 复位循环后,角度一致性偏差≤0.3°(S/H 系列)、≤0.1°(P/V/R 系列);

  • 夹持精度:同一批次工件(尺寸偏差 ±0.1mm)连续夹持 200 次,位置一致性偏差≤0.02mm;

  • 力控精度:P 系列夹爪在 200-600N 夹持力范围内,实际输出力与设定值偏差≤±2.5%;

  • 温度稳定性:在 - 5-60℃温度范围内,旋转响应时间变化≤0.05 秒,夹持力波动≤±3%。

  1. 结构强度与耐用性系数

  • 壳体强度:S/P/C 系列采用 6061 铝合金(抗压强度 180MPa),H 系列采用 ADC12 压铸铝合金(抗压强度 230MPa),表面经硬质阳极氧化处理(膜厚 15μm),抗划伤等级≥HB;

  • 旋转轴寿命:采用 SUJ2 轴承钢,在额定负载下连续旋转寿命≥150 万次,磨损量≤0.01mm;

  • 密封件寿命:S/P/H 系列密封件(丁腈橡胶)寿命≥40 万次,C 系列(氟橡胶)寿命≥60 万次;

  • 抗冲击能力:沿夹持方向承受 50N 冲击力(持续 0.1 秒),夹爪无结构变形,功能正常。

  1. 系统兼容性系数

  • 通信延迟:V 系列与 CRX iRVision 系统的信号传输延迟≤8ms,数据更新频率≥100Hz;

  • 电压适应性:支持 CRX 机器人的 24V DC 电源(波动 ±10%),无需额外稳压模块;

  • 程序兼容性:内置 10 组预设动作程序(如 “90° 旋转 + 夹紧"“360° 连续旋转 + 松开"),可通过 CRX TP 示教器直接调用,无需重新编写控制代码;

  • 故障诊断:支持 16 种常见故障(如气源不足、传感器故障)的代码输出,通过 CRX 示教器直观显示,故障定位准确率≥98%。

六、核心优势
相较于同类 CRX 适配夹爪,RCKL-FN 系列的核心优势集中在 “深度适配、安全可靠、精度高效、场景灵活" 四大维度:
  1. FANUC CRX 深度适配优势

通过 FANUC 认证的旋转夹爪之一,接口、信号、程序兼容 CRX 系列,无需第三方转接模块或定制开发,调试时间较非适配夹爪缩短 60%(从传统的 2 小时降至 40 分钟以内),避免因兼容性问题导致的信号丢失或动作延迟。
  1. 协作安全全面性优势

行业内少有的 “三重安全防护" 旋转夹爪,覆盖扭矩限制、碰撞检测、断能自锁,且所有安全参数可通过 CRX 示教器灵活调整(如触发力、锁止角度),满足不同行业的安全标准(如汽车行业 ISO 13849-1 PLd 等级、医疗行业 IEC 61508 SIL2 等级),人机协同场景的安全性显著高于同类产品。
  1. 精度与效率平衡优势

在保持高精度(角度偏差≤0.1°、位置偏差≤0.02mm)的同时,动作响应速度(旋转≤0.3 秒、夹持≤0.2 秒)较精密型夹爪提升 25%,且支持 “旋转 + 夹持" 同步动作(如旋转过程中逐步夹紧工件),单工件处理时间缩短 15%,适合高精度与高效率并存的场景(如半导体晶圆的翻转传输)。
  1. 多场景灵活适配优势

五大衍生系列覆盖从通用工业到洁净、重载、精密的全场景需求,且核心部件通用率高,同一台 CRX 机器人可通过更换夹爪(如从 S 系列换为 C 系列)快速切换生产任务(如从五金件加工切换为食品包装),生产线柔性提升 40%,设备投入成本降低 30%(无需为不同场景采购专用夹爪)。
  1. 全生命周期成本优势

150 万次的长寿命设计(较同类夹爪提升 50%)、模块化维护(单部件更换成本降低 60%)、节能设计(年耗气量减少 35%),综合全生命周期成本(采购 + 使用 + 维护)较同类产品降低 25%,尤其适合批量生产的长期应用场景。
七、应用案例
  1. 3C 电子:手机摄像头模组装配

  • 应用场景:摄像头模组(重量 20g,尺寸 15×10×5mm)的芯片贴合工序,需将模组从水平状态翻转 90°,并保持夹持力稳定(10-15N),避免芯片偏移;

  • 选用型号:RCKL-FN-90-20-P(90° 旋转、200N 夹持力、带压力传感),适配 CRX-10iL 机器人;

  • 实施效果:压力传感器实时监控夹持力(控制在 12±1N),角度偏差≤0.1°,模组装配良率从 98.5% 提升至 99.8%,单台机器人日均处理量提升 1200 件(因动作同步性优化)。

  1. 汽车零部件:轴承压装辅助翻转

  • 应用场景:汽车变速箱轴承(重量 3kg,尺寸 Φ80×30mm)的压装前翻转,需将轴承从竖直状态旋转 180°,并承受压装时的轴向力(≤500N);

  • 选用型号:RCKL-FN-180-60-H(180° 旋转、600N 夹持力、重载加强型),适配 CRX-20iA 机器人;

  • 实施效果:强化壳体承受 500N 轴向力无变形,旋转后角度偏移≤0.3°,压装同轴度达标率 100%,人机协同作业时,因三重安全防护,未发生一起碰撞事故,生产效率提升 30%(替代人工翻转)。

  1. 食品加工:烘焙蛋糕摆盘

  • 应用场景:戚风蛋糕(重量 150g,尺寸 Φ100×50mm)从烤盘取出后,需旋转 90° 并摆放在包装盒内,要求无油污污染、可冲洗消毒;

  • 选用型号:RCKL-FN-90-20-C(90° 旋转、200N 夹持力、洁净防护型),适配 CRX-20iA 机器人;

  • 实施效果:IP67 防护等级耐受每日 3 次 85℃热水冲洗,食品级材质符合 FDA 标准,摆盘精度(位置偏差≤0.5mm)满足包装要求,人工干预率从 20% 降至 1%,日均处理蛋糕 3000 个。

  1. 医疗耗材:注射器推杆组装

  • 应用场景:注射器推杆(PP 材质,重量 5g,尺寸 Φ5×80mm)的组装,需将推杆旋转 360° 并插入针筒,要求旋转过程中无划痕、夹持力稳定(5-8N);

  • 选用型号:RCKL-FN-360-20-V(360° 连续旋转、200N 夹持力、视觉联动型),适配 CRX-10iA 机器人;

  • 实施效果:视觉系统追踪针筒位置,夹爪旋转角度实时补偿(±2°),推杆插入合格率 100%,无划痕率 99.9%,较人工组装效率提升 4 倍,且避免人工接触导致的污染风险。

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