日本CKD喜开理销钉式夹紧气缸PCC系列【湖南中村】

更新时间：2025/10/29

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一、型号组成

PCC 系列型号采用 “基础标识 + 安装特性 + 核心参数 + 功能配置" 的四级编码体系，基础标识 “PCC" 明确界定为销钉式夹紧气缸核心品类，区别于旋转夹紧类的 “RCC" 系列，其核心特征是通过精密销钉伸缩实现工件的快速定位与夹紧联动。

完整型号的层级划分清晰：安装形式前缀适配不同设备布局，“F" 为法兰安装（缸体前端带圆形法兰盘，适配机床工作台面固定），“B" 为底座安装（底部一体化平板底座，预留腰形安装孔），“T" 为耳轴安装（缸体两侧带同心耳轴，适配摆动工装悬挂）；核心参数段由缸径、销钉行程与夹紧力等级构成，数字组合如 “25-12-3" 表示 φ25mm 缸径、12mm 销钉行程、3 级标准夹紧力，特殊销钉行程通过 “ST + 数值" 标注（如 ST18 代表 18mm 定制行程），高强度夹紧力通过 “HF" 前缀强化；功能后缀标注附加配置，“M" 内置钕铁硼磁环（适配 CKD CS1-G 系列检测开关），“D" 加装防尘帽（防护等级提升至 IP54），“W" 为耐水版本（密封件采用氢化丁腈橡胶），“L" 为低摩擦款（销钉导向套采用含油轴承）。典型复合型型号如 “PCC-F-32-15-HF-M-D"，即表示法兰安装、φ32mm 缸径、15mm 销钉行程、高强度夹紧、带磁环检测与防尘的 PCC 系列气缸；“PCC-B-40-ST20-W-L" 则为底座安装、φ40mm 缸径、20mm 定制销钉行程、耐水低摩擦版本的 PCC 系列气缸。

二、衍生系列

PCC 系列以 “销钉定位 - 夹紧一体化" 为核心，结合定位精度、负载强度与环境耐受性，形成四大衍生方向，覆盖精密装配到批量生产全场景：

标准通用型 PCC 系列

采用凸轮驱动销钉伸缩结构，缸体为 ADC12 铝合金压铸成型，表面经无色阳极氧化处理（氧化膜厚度 8-12μm，耐盐雾测试达 80 小时）。销钉采用 SCM435 合金钢材质，表面经高频淬火处理（硬度 HRC52-56），定位偏差控制在 0.02-0.05mm。夹紧机构为单作用设计（弹簧回程夹紧），适配电子元件装配、小型五金件定位等常规场景，可灵活选配检测开关与防尘附件，是系列中销量占比超 65% 的基础款。其凸轮传动机构啮合间隙≤0.04mm，确保销钉伸缩与夹紧动作的同步性，适配手机零部件组装、微型电机定位等对精度要求较高的场景。

高强度夹紧型 PCC-HF 系列

在标准型基础上强化夹紧机构与销钉强度，销钉改用 SUJ2 轴承钢（抗拉强度≥1800MPa），表面经氮化处理（氮化层厚度 0.18-0.25mm），夹紧力较同缸径标准型提升 60%。该系列通过优化凸轮轮廓曲线与加大活塞面积，实现重载工件的刚性固定，特别适配汽车冲压件定位、重型模具装夹等场景，如车门框架焊接定位、发动机缸盖加工夹紧等，可承受 2 倍额定负载的静态压力，防止加工过程中工件偏移。全系配备夹紧力调节螺栓，通过改变弹簧预紧力实现 40%-100% 夹紧力分级调控，适配不同强度工件的夹持需求。

精密检测型 PCC-M 系列

缸体末端与销钉座均内置钕铁硼磁环（剩磁≥1.2T，矫顽力≥950kA/m），与 CKD CS1-F 系列磁性开关配合，可同时反馈销钉伸出到位与夹紧锁定信号，信号延迟≤0.03 秒。磁环与销钉动作同步设计，确保信号触发与机械状态精准契合。该系列适配全自动化生产线的动作联锁场景，如 3C 产品摄像头模组装配中的 “上料 - 定位 - 夹紧 - 点胶" 联动工序，可直接接入 PLC 控制系统，实现多工序无缝衔接，避免因动作不同步导致的产品损坏。

特殊环境型 PCC-D/W 系列

防尘款（D）配备橡胶防尘帽与迷宫式密封结构，可阻挡粒径≥8μm 的粉尘侵入，适配粉末冶金、塑料加工等粉尘密集场景；耐水款（W）采用耐热水氟橡胶密封件（符合 ISO 28921-2 标准）与 SUS316 不锈钢销钉，可抵御冷却液、清洗水的长期浸泡，适配机床加工中心、清洗设备周边的工件定位场景。两种型号均在缸体接缝处采用双重密封垫设计，进一步提升防护性能，减少环境因素对内部机构的影响。

三、规格要点

（一）核心结构优势

销钉式夹紧联动系统是 PCC 系列的技术核心：采用一体化凸轮 - 销钉传动机构（凸轮材质 SCM440 合金钢，调质处理硬度 HB240-270），避免传统分离式定位与夹紧机构的动作滞后问题；销钉密封采用 “V 形圈 + 导向环" 组合设计（密封面宽度 2.5mm），配合 FKM 氟橡胶密封件（邵氏硬度 70°），无给油状态下密封寿命≥100 万次。缸体表面经 T6 热处理，抗冲击强度较普通气缸提升 40%；缸体内壁经精磨处理（粗糙度 Ra≤0.15μm），减少活塞运动阻力，提升销钉伸缩响应速度。销钉导向套采用青铜合金材质，内置固体润滑剂，导向间隙控制在 0.01-0.03mm，确保销钉伸缩的直线度。

（二）安装与适配特性

安装形式支持法兰、底座、耳轴三种布局，底座与耳轴型号配备厚度 0.3mm、0.8mm、1.5mm 的调整垫片，可实现 ±3° 安装角度微调，适配非标准工位的安装需求。所有型号均配备机械限位机构，通过前端限位螺帽在标准销钉行程基础上实现 ±2mm 微调，调节步距 0.2mm，无需更换部件即可适配工件厚度的微小变化。配管设计采用缸体后端双接口布局，预留 Rc1/8-Rc1/4 规格螺纹接口（φ10-20mm 缸径为 Rc1/8，φ25-50mm 缸径为 Rc1/4），接口处内置单向节流阀（调节范围 0.05-0.5MPa），可精准控制销钉伸缩速度；支持 PU 管、尼龙管连接，狭小空间可选用 45° 弯角快插接头（KQ2T 系列），实现管路紧凑布置。

（三）维护与防护设计

密封系统采用三层复合结构：销钉密封为 V 形圈 + 导向环组合（耐温 - 20℃-190℃），无给油状态下密封寿命≥100 万次；端盖密封为 O 形圈 + 防尘圈双重防护，防尘圈唇口采用聚氨酯材质（邵氏硬度 85°），可刮除销钉表面附着的杂质；缸体结合面采用硅橡胶密封垫，防止外部液体与粉尘侵入。给油润滑推荐使用 ISO VG46 气动专用油，润滑周期 800 小时 / 次，油雾浓度控制在 0.2-0.6mg/m³，避免油量不足导致的磨损加剧。夹紧机构采用模块化设计，销钉与密封件可从缸体前端直接抽出更换，整个维护过程仅需 8 分钟（无需拆解缸体主体）；凸轮与活塞表面经磷化处理，耐磨性能提升 3 倍，使用寿命≥150 万次动作。

四、核心参数

（一）基础规格参数

：涵盖 φ10、φ16、φ20、φ25、φ32、φ40、φ50mm 七个规格，其中 φ20-φ32mm 型号占系列销量的 85%（适配从微型电子元件到中型机械零件的定位需求）；

销钉规格：标准销钉直径为缸径的 1/3（如 φ25mm 缸径配 φ8mm 销钉），标准行程为 8mm、12mm、15mm，定制行程范围 5-25mm（步距 1mm），行程一致性通过导向套保证，适配不同定位深度的工件需求；

外形尺寸：以 φ25mm 缸径、12mm 销钉行程的 PCC-F 型号为例，轴向长度 132mm，径向宽度 85mm，高度 68mm，重量 1.8kg，较同级别分离式定位气缸（定位销 + 夹紧缸组合）缩短 25% 轴向尺寸，节省安装空间。

（二）运行性能参数

动作方式：全系为销钉伸缩与夹紧联动设计，通过气口进气先驱动销钉伸出定位，到位后触发夹紧机构动作，回程时先解除夹紧再收回销钉，单程动作时间可通过节流阀控制在 0.15-5 秒 / 行程，满足不同生产节拍需求；

压力范围：标准型使用压力 0.2MPa，最高使用压力 0.7MPa；高强度型（HF 后缀）使用压力 0.25MPa，最高使用压力 0.8MPa；全系保证耐压力 1.2MPa（可承受瞬时压力冲击）；

夹紧力：随缸径与压力线性变化，φ16mm 缸径在 0.5MPa 下夹紧力 380N，φ32mm 缸径在 0.5MPa 下夹紧力 1500N，φ50mm 缸径在 0.7MPa 下夹紧力 4800N；高强度型较同缸径标准型夹紧力提升 60%，如 φ40mm HF 型号在 0.7MPa 下夹紧力可达 4200N；

销钉伸缩速度：范围 50-300mm/s，通过节流阀实现无级调速，速度波动率≤3%（气源压力稳定 ±0.02MPa 前提下），低速运行无爬行现象，高速运行无明显冲击；

响应时间：气口通气至销钉启动的延迟时间≤0.05 秒（0.5MPa 压力下），销钉到位至夹紧动作的间隔时间≤0.02 秒，可快速完成工件定位夹紧。

（三）环境与安全参数

工作温度：标准款 - 15℃-65℃，耐水款（W 后缀）-10℃-75℃（可在常温水浸环境中短期使用），防尘款（D 后缀）-15℃-70℃（粉尘环境适配）；

保存条件：温度 - 25℃-85℃，相对湿度 25%-90%（无凝露），避免存放在腐蚀性气体或强磁场环境（磁场强度≥1200GS 会影响磁环性能）；

防护等级：标准款 IP44（阻挡≥1mm 固体异物与泼溅液体），防尘款 / 耐水款 IP54（阻挡≥8μm 固体异物与喷射液体）；

夹紧保持力：标准型夹紧保持力为额定夹紧力的 1.3 倍，高强度型为 1.8 倍，连续夹紧 120 小时无性能衰减，确保长时间加工的稳定性。

五、操作使用

（一）安装前准备

型号核对：根据工件重量（按 1.4 倍额定夹紧力选型，重载场景按 1.7 倍选型）、定位孔尺寸、销钉行程、安装空间及环境特性确认型号 —— 机床加工场景优先选 W 后缀耐水款，重载夹紧选 HF 后缀高强度款，粉尘环境选 D 后缀防尘款，自动化联锁选 M 后缀检测款；

配管准备：选用适配口径管路材料 —— 低压场景可选 PU 管（Φ4-Φ8mm，耐压力 1.2MPa）或尼龙管（Φ4-Φ8mm，耐压力 1.5MPa），高压场景选不锈钢管（Φ4-Φ10mm，耐压力 2.0MPa）；管路长度超过 5 米时，内径需增大 15% 以补偿压力损失；管内需用 0.6MPa 压缩空气吹扫 40 秒，清除杂质（杂质会磨损销钉与密封件）；

安装面处理：安装面需铣削加工，平面度≤0.08mm/m，粗糙度 Ra≤2.5μm；安装螺栓选用 10.9 级高强度螺栓（材质 SCM440），紧固力矩按缸径选取：φ10-20mm 缸径 4-7N・m，φ25-32mm 缸径 10-14N・m，φ40-50mm 缸径 18-22N・m，避免过紧导致缸体变形或过松导致振动；

气源处理：配备气动三联件（CKD AC2000 系列），过滤器过滤精度≤3μm，减压阀调节至使用压力 ±0.02MPa，油雾器仅给油型号使用（无给油型号拆除油雾器，气源洁净度需≤0.8mg/m³）。

（二）安装流程

缸体固定：通过定位销（直径 4mm/6mm，按缸体定位孔选配）校准安装位置，确保销钉中心与工件定位孔中心对齐、夹紧方向与工件受力面匹配；按对角顺序分 2-3 次紧固安装螺栓，垂直安装时保证销钉与负载中心同轴度≤0.15mm，径向跳动≤0.08mm；

配管连接：接口螺纹处缠绕 PTFE 密封带（宽度 8mm，厚度 0.08mm），缠绕方向与螺纹旋向相同，缠绕长度为螺纹全长的 1/2（避免密封带进入缸体堵塞气路）；连接管路预留 3-8mm 伸缩余量，管路固定间隔≤0.8 米以减少振动噪音；

检测款（M 后缀）调试：将 CKD CS1 系列开关安装在缸体磁环对应位置，调整开关与磁环间隙 0.3-0.8mm；接通 DC24V 电源，手动操作气缸动作，确认开关在销钉伸出到位与夹紧锁定时准确输出信号（用万用表检测，状态变化时信号从 OFF 变为 ON），信号反馈延迟≤0.03 秒；

高强度款（HF 后缀）特殊安装：夹紧力调节螺栓需逆时针旋至最小位置后再按需调节，调节过程中用压力传感器监测夹紧力，确保符合工件夹持要求；安装后需检查销钉伸缩是否顺畅，无卡滞或偏斜现象。

（三）运行调试

空载调试：接通气源至 0.25MPa（低于额定压力），手动操作电磁阀实现正反向动作各 20 次，观察销钉伸缩与夹紧动作是否协同 —— 无动作延迟、无异响、无卡滞；用深度规测量销钉行程，用拉力计检测夹紧力，通过限位螺帽与调节螺栓微调至设定值；

负载调试：分三级加载测试 ——30% 额定负载运行 10 分钟（监测动作协调性），60% 额定负载运行 20 分钟（记录动作时间与压力变化），100% 额定负载运行 40 分钟（监测缸体表面温度，正常温度≤环境温度 + 20℃，超温可能因润滑不足或间隙过小）；高强度款需测试长时间夹紧性能：100% 额定负载下持续夹紧 3 小时，观察工件是否移位，夹紧力衰减≤4% 为正常；

参数记录：记录空载 / 负载状态下的气源压力、动作时间、销钉行程、夹紧力、缸体温度，作为日常维护的基准值（后续维护时对比判断性能是否衰减）。

（四）日常维护

每日检查：班前确认气源压力稳定在设定范围（波动≤±0.02MPa），用肥皂水涂抹配管接口、端盖结合面，检查是否泄漏（无气泡为正常，泄漏会导致夹紧力不足）；检查防尘帽 / 耐水密封是否完好，高强度款测试夹紧力稳定性；

每周维护：用干布擦拭缸体表面油污与粉尘（避免用水冲洗）；检查限位螺帽与安装螺栓是否松动（重新紧固至规定力矩）；给油型号补充 ISO VG46 气动油至油雾器油位线 1/2-2/3 处；检测款清洁开关感应面，去除粉尘与油污干扰；

深度维护（每 1500 小时）：拆解缸体前端盖，检查凸轮啮合状态与密封件磨损情况 —— 凸轮磨损量超过 0.2mm 时需更换，密封件老化或渗气时及时更换（选用 CKD 原厂密封件）；高强度款检查销钉导向套磨损（磨损量超 0.15mm 更换）；销钉若有划痕，更换后涂抹固体润滑脂（G40 型号，均匀覆盖表面）。

（五）故障处理

夹紧力不足：先检查气源压力（压力过低需调整减压阀），再排查管路是否堵塞（拆解清理节流阀杂质）；若仍异常，检查密封件磨损（磨损导致漏气需更换）或销钉导向套卡顿（清洁并涂抹润滑脂）；

销钉伸缩与夹紧动作不同步：检查凸轮啮合间隙（过大需调整或更换凸轮），排查节流阀（阀芯卡滞需清理）；确认限位螺帽位置是否准确，调整至销钉到位后再触发夹紧动作；

异常噪音（运转时 “吱吱" 声）：拆除端盖检查销钉与导向套配合状态 —— 若导向套磨损，需更换并调整间隙；若润滑不足，补充气动油（无给油型号拆解清洁后涂抹固体润滑脂）；若异物侵入，用无水乙醇清洁缸体内部并更换密封件；

渗气泄漏：端盖泄漏更换 O 形圈与防尘圈，接口泄漏重新缠绕 PTFE 密封带（2-4 层），夹紧气路泄漏更换专用 V 形密封圈；更换密封件时在密封面涂抹少量硅基润滑脂（G60 型号），避免安装划伤。

六、应用案例

（一）3C 行业：智能手机摄像头模组装配定位

应用场景：某 3C 制造企业在摄像头模组自动化装配线中，需通过销钉对模组底座进行精准定位（定位孔直径 φ6mm）并夹紧固定（防止点胶时移位），工件重量 0.15kg，装配精度要求销钉定位偏差≤0.03mm，设备节拍 12 秒 / 件，环境存在少量胶水挥发物。

选用型号：PCC-F-20-8-M-D（法兰安装、φ20mm 缸径、8mm 销钉行程、带检测 + 防尘）

选用理由：1. 一体化结构轴向尺寸仅 115mm，适配装配线狭小安装空间（设备宽度限制 160mm 内）；2. D 后缀防尘设计可阻挡胶水挥发物凝结物，避免内部机构堵塞；3. M 后缀磁环检测与装配机器人联锁，信号延迟≤0.03 秒，确保点胶时机精准；4. 销钉导向间隙≤0.02mm，定位偏差控制在 0.02mm 内，满组装配精度要求。

运行效果：设备节拍稳定在 12 秒 / 件，单日产能达 7200 件；摄像头模组装配定位精准，点胶合格率从 98.5% 提升至 99.8%；连续运行 1.5 万小时，维护成本仅 350 元 / 年（仅更换过 1 次密封件），较原人工定位方案（维护成本 2000 元 / 年）降低 82%。

（二）汽车行业：车门框架焊接定位夹紧

应用场景：某汽车零部件厂在车门框架自动化焊接线中，需通过双销钉实现框架定位（定位孔直径 φ10mm）并强力夹紧（焊接时承受 1800N 切削力），工件重量 5kg，水平安装，要求夹紧力稳定无衰减。

选用型号：PCC-B-40-15-HF-W（底座安装、φ40mm 缸径、15mm 销钉行程、高强度 + 耐水）

选用理由：1. HF 后缀高强度设计，0.7MPa 压力下夹紧力达 4200N，远超焊接切削力需求，确保框架无移位；2. 底座安装适配焊接台平面布局，调整垫片可补偿台面微小倾斜；3. W 后缀耐水密封可抵御焊接冷却液侵蚀，延长使用寿命；4. 双销钉定位结构提升框架定位稳定性，配合夹紧力调节功能适配不同厚度框架。

运行效果：加工节拍稳定在 45 秒 / 件，生产线单日产能达 1920 件；车门框架焊接尺寸一致性提升，不合格率从 1.2% 降至 0.2%；夹紧力连续运行 10 小时衰减≤3%，无工件松动现象；较原液压夹紧方案（维护成本 5000 元 / 年），现维护成本仅 1000 元 / 年，降低 80%。

（三）精密模具行业：注塑模具镶件定位

应用场景：某模具制造厂在注塑模具自动化装配线中，需通过销钉对镶件进行快速定位（定位孔直径 φ8mm）并夹紧固定，工件重量 2kg，装配过程需与机械手协同动作，环境存在塑料粉尘。

选用型号：PCC-T-32-ST12-M-S（耳轴安装、φ32mm 缸径、12mm 定制销钉行程、带检测 + 防尘）

选用理由：1. 耳轴安装适配装配线摆动式工装，减少安装支架数量，优化空间布局；2. ST12 定制销钉行程精准匹配镶件定位深度，无需二次调整；3. S 后缀防尘结构防护等级 IP54，阻挡塑料粉尘侵入，避免销钉卡滞；4. M 后缀检测信号与机械手联锁，实现 “取件 - 定位 - 夹紧 - 装配" 自动循环。

运行效果：装配节拍稳定在 20 秒 / 件，单日产能达 4320 件；设备因粉尘导致的故障从每月 4 次降至 0 次；信号联锁确保装配动作精准，装配合格率从 97.6% 提升至 99.6%；连续运行 3000 小时无维护，适配多班次高强度生产需求。

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