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CKD喜开理带任意位置防坠落的SELEX气缸USC系列【湖南中村】

更新时间:2025/10/27点击次数:12
一、型号组成
USC 系列型号采用 “系列标识 - SELEX 控制类型 - 防坠落模式 - 缸径 - 行程 - 安装形式 - 定制编码" 的七级编码体系,以 “USC-S-L-25-100-F-M" 及 “USC-P-E-32-150-R-EX" 为例解析:
  • 前缀 “USC":SELEX 带防坠落气缸核心标识,“U" 代表超级紧凑平台,“S" 特指 SELEX 伺服定位技术,“C" 为防坠落控制模块(Catch);

  • SELEX 控制类型 “S/P":“S" 代表伺服闭环型(集成绝对值编码器,定位精度达 ±0.01mm),“P" 代表比例控制型(通过比例阀实现速度与推力无级调节);

  • 防坠落模式 “L/E":“L" 代表激光触发型(激光位移传感器实时监测位置,0.02s 内触发锁止),“E" 代表电磁联动型(与 SELEX 控制系统联动,锁止响应与定位动作同步);

  • 缸径代码 “25/32":对应标准缸径 25mm、32mm,系列覆盖 16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm 规格;

  • 行程代码 “100/150":代表有效行程 100mm、150mm,常规范围 30-300mm,超长行程定制加后缀 “-LL"(上限 600mm);

  • 安装形式 “F/R":“F" 为法兰安装,“R" 为耳环安装(可选 “B" 脚座安装、“T" 通孔安装,适配 SELEX 设备集成布局);

  • 定制编码 “M/EX":“M" 为磁环 + 激光双检测模块,“EX" 为防爆组件(可选 “-H" 耐环境、“-V" 伺服调速、“-TD" 双导杆导向)。

二、规格要点
  1. SELEX 集成结构:采用 “伺服驱动单元 - 防坠落锁块 - 激光定位模块" 三位一体设计,SELEX 控制模块嵌入缸体侧面凹槽,较 “普通伺服气缸 + 外置防坠器" 组合缩减 50% 安装空间,缸体选用 7075 高强度铝合金锻造而成,表面经硬质阳极氧化处理形成 10μm 厚防护层,耐盐雾腐蚀达 1000 小时,适配高洁净与高腐蚀环境;

  1. 任意位置防坠落核心:激光触发型(L 类)通过激光传感器实时捕捉活塞杆位置,锁止响应时间≤0.02s,可在 0-100% 行程内任意位置实现锁止,锁止重复精度达 ±0.01mm;电磁联动型(E 类)与 SELEX 伺服系统无缝协同,锁止动作与定位指令同步完成,锁止力达额定推力的 2.5 倍,可承受轴向静载 1000N 以上;

  1. SELEX 定位优势:伺服闭环型(S 类)集成 17 位绝对值编码器,定位误差控制在 ±0.01mm 内,支持 1000 点可编程定位;比例控制型(P 类)通过电信号实现 0.1-100% 推力调节,适配精密压装等柔性作业场景,速度控制范围 5-500mm/s,调速分辨率达 0.1mm/s;

  1. 安全冗余设计:配备 “伺服解锁 + 机械应急释放 + 手动强制解锁" 三重解锁机制,锁止状态下可通过 SELEX 系统远程解锁,紧急情况可按压缸体顶部按钮机械释放,故障时可旋动侧面旋钮强制解锁,三种状态均通过 LED 灯实时反馈(绿 - 解锁、红 - 锁止、黄 - 故障)。

三、衍生型号
  1. USC-H 系列:耐环境型,防护等级升级至 IP67,缸体接缝采用金属密封圈 + 迷宫式密封双重防护,防坠落锁块选用全氟醚橡胶密封,可在 - 30℃-80℃温度范围、粉尘浓度 10mg/m³ 环境中稳定运行,SELEX 定位一致性保持率达 99.5%;

  1. USC-LL 系列:超长行程伺服型,支持 300-600mm 行程扩展,缸体采用分段式加强结构,内置活塞杆支撑轴承组,长行程运行时径向跳动控制在 0.02mm 以内,防坠落模块增设行程补偿算法,锁止可靠性不受行程长度影响;

  1. USC-TD 系列:双导杆精密型,集成两根 SUS440C 不锈钢导杆(表面镀铬硬度 HV800),导杆与活塞杆平行度≤0.02mm/m,耐横向负载能力较基础型提升 120%,适配半导体晶圆搬运等高精度防倾斜场景;

  1. USC-EX 系列:防爆伺服型,SELEX 控制回路与防坠落模块均符合 Ex d IIC T6 Ga 防爆等级,接线盒采用隔爆螺纹结构,隔爆面间隙≤0.1mm,防护等级达 IP66,适配石油化工、医药中间体生产等易燃易爆环境。

四、核心技术参数
  • 缸径范围:16mm-50mm,对应活塞有效面积 201.1mm²-1963.5mm²;

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

  • 工作压力:0.2MPa-0.9MPa,0.9MPa 工况下最大推力 0.8kN-16.0kN;

  • 防坠落性能:激光型锁止响应时间≤0.02s,锁止力≥2.5 倍额定推力,任意位置锁止重复精度 ±0.01mm;电磁型锁止响应时间≤0.03s,锁止力 2.0-2.5 倍额定推力可调,应急解锁力≤25N;

  • SELEX 定位性能:伺服闭环型定位精度 ±0.01mm,定位速度 5-500mm/s;比例控制型推力调节范围 0.1-100%,速度调节分辨率 0.1mm/s;

  • 环境适配:使用温度 - 10℃-70℃(基础型)、-30℃-80℃(USC-H 系列),相对湿度 10%-95%(可凝露,需加装防潮加热器);

  • 使用寿命:基础型≥150 万次往复运动,防坠落机构≥100 万次锁止 - 解锁循环,SELEX 伺服单元≥20000 小时运行。

五、使用方法
  1. 安装准备:确认气源压力处于 0.2-0.9MPa 区间,气源需经四级过滤(精度≤1μm)、干燥(露点≤-40℃)及油雾润滑(油雾浓度 0.1-0.5mg/m³)处理,避免杂质影响 SELEX 定位精度;安装面平整度需≤0.01mm/m,垂直安装优先选用双导杆 TD 系列,确保负载重心与活塞杆轴心重合;

  1. 装配流程:按安装形式固定气缸(法兰安装需涂抹定位胶,贴合面压力≥5MPa),配管选用不锈钢编织气管(内径≥缸径 1/4),接线时需区分 SELEX 控制信号线(屏蔽层接地电阻≤1Ω)与防坠落回路电源线,防爆型需按 Ex 标准紧固隔爆面(力矩达 30N・m);

  1. 调试要点:运行前需通过 SELEX 软件进行原点校准与行程标定,在全行程范围内选取 10 个均匀分布点测试锁止可靠性;伺服闭环型需校准编码器与激光传感器的位置偏差,确保定位与锁止动作同步;比例控制型需绘制压力 - 推力对应曲线,确保 0.5 倍额定负载下锁止稳定;

  1. 维护规范:每运行 3000 小时检查防坠落锁块磨损,锁止面磨损量超过 0.05mm 需及时更换;SELEX 伺服单元每 6000 小时进行精度校准,更换密封件时需选用原厂全氟醚橡胶配件;防爆型每 3 个月检测隔爆面密封性,清除积尘后涂抹专用防锈油脂,严禁使用普通润滑油。

六、应用案例
  1. 半导体晶圆搬运:某 12 英寸晶圆传输设备采用 USC-TD-32-200-F-M 型号,双导杆导向配合 SELEX 伺服定位,在 5mm 高度空间内实现晶圆搬运与任意位置锁止,定位精度 ±0.005mm,设备良率从 98.2% 提升至 99.7%;

  1. 医疗植入器械装配:某心脏支架组装设备选用 USC-S-E-25-100-T 型号,SELEX 伺服控制与电磁联动防坠落协同作用,实现支架压装过程中的 100 点可编程定位与即时锁止,锁止响应时间 0.02s,满足医疗器械装配的高精度需求;

  1. 新能源电池极片加工:某锂电池极片裁切设备采用 USC-P-L-40-300-B 型号,比例控制型锁止适配不同厚度极片(0.01-0.1mm)的裁切定位需求,扁平结构缩减设备宽度 35%,日均运行 20 小时;

  1. 防爆环境精密作业:某化工中间体反应釜加料机构采用 USC-EX-50-400-H 型号,防爆伺服与防坠落双功能结合耐腐蚀设计,在可燃溶剂环境中实现加料阀的高精度定位与防坠落保护,每小时作业频次达 300 次,防爆性能通过 IECEx 现场验证。

七、认证标准
  • 安全认证:符合 ISO 15552 气动气缸标准、EN 13849-1 机械安全标准(安全等级 PL e)、IEC 61508 功能安全标准(SIL 3 级),通过 CE 认证(机械指令 2006/42/EC、EMC 指令 2014/30/EU);

  • 质量认证:通过 ISO 9001 质量管理体系认证、ISO 14001 环境管理体系认证,缸体与 SELEX 部件材质符合 RoHS 2.0 环保指令(2011/65/EU)、REACH 法规(1907/2006/EC);

  • 防爆认证:USC-EX 系列通过 ATEX 认证(Ex d IIC T6 Ga)、IECEx 认证及中国 GB 3836.1-2010 防爆标准,隔爆外壳耐受压力 2.0MPa,满足爆炸性气体环境 0 区、1 区、2 区使用要求;

  • 行业认证:通过 SEMI S2/S8 半导体设备安全标准认证、FDA 医疗设备认证(USC-TD 系列),符合 IEC 61000-4-2 静电抗扰度标准(±8kV 接触放电)、IEC 61000-4-3 辐射抗扰度标准(10V/m)。


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