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技術文章
TECHNICAL ARTICLES
更新時間：2025-11-01
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尺寸代碼：采用 10D-63D 的十進制分級體系，數字對應缸徑尺寸（單位 mm），10D 對應缸徑 φ10mm、本體長度 58mm；20D 對應缸徑 φ20mm、本體長度 82mm；32D 對應缸徑 φ32mm、本體長度 110mm；40D 對應缸徑 φ40mm、本體長度 135mm；63D 對應缸徑 φ63mm、本體長度 180mm，尺寸遞增直接關聯軸承規格與負載等級升級。
動作類型：后綴 “O" 代表單作用常開型（無氣壓時彈簧復位張開），“C" 代表單作用常閉型（無氣壓時彈簧復位閉合），無后綴為雙作用型（夾持 / 松開均由氣壓驅動，雙向行程可調），部分大尺寸型號（40D/63D）追加 “-D" 后綴表示雙缸驅動增強型。
軸承精度等級：核心編碼段區分基礎級（無后綴，P0 級軸承）、精密級（-P5，P5 級角接觸球軸承）、超高精密級（-P4，P4 級主軸軸承），直接決定重復定位性能，P4 級型號適配微米級夾持場景。
開關配置：沿用 CKD 通用編碼，“S1" 為 1 線式機械開關，“S2" 為 2 線式 NPN 無接點開關，“S3" 為 3 線式 PNP 無接點開關；“-R" 單側單開關、“-LR" 雙側雙開關，大尺寸型號可追加 “-S0" 實現模擬量力值反饋。
特殊功能后綴：“-H" 代表高負載型（強化軸承組），“-C" 代表緊湊型（縮短本體長度 10%），“-AS" 代表防靜電型，“-W" 代表寬溫型。典型型號示例：HEP-32D-P5-S3-LR-H，即 32mm 缸徑、P5 級精密軸承、雙側雙路 S3 開關、高負載型軸承平行卡爪。
標準基礎型（HEP-XX 系列）：覆蓋 10D-63D 全尺寸段，搭載 P0 級深溝球軸承，采用 SUS304 不銹鋼主體與鋁合金前端蓋，不給油設計，適配通用機械零件搬運、中小型工件組裝等基礎場景，10D 型號重量 0.25kg，63D 型號重量 3.8kg。
精密軸承型（HEP-XX-P5/P4 系列）：P5 級型號搭載角接觸球軸承（接觸角 15°），重復定位一致性≤±0.015mm；P4 級型號采用主軸級精密軸承，配合預緊結構，重復定位一致性≤±0.005mm，適配光學零件夾持、精密檢測等微米級場景。
高負載增強型（HEP-XX-H 系列）：40D/63D 尺寸專屬衍生，采用雙列圓柱滾子軸承替代單列軸承，負載能力提升 60%，本體加厚至原尺寸 1.2 倍，內置加強型齒條傳動機構，適配汽車半軸、大型電機端蓋等重型工件搬運。
開關檢測型（HEP-XX-S 系列）：集成無接點開關（響應時間≤0.5ms），P4 級型號可追加力值檢測模塊（精度 ±2% F.S.），實現 “位置 + 力值" 雙重反饋，適配自動化產線的過盈裝配、缺件檢測等聯動場景。
潔凈室專用型（HEP-XX-CL 系列）：表面電解拋光（Ra≤0.2μm），采用食品級潤滑脂與全密封結構（IP69K 防護），軸承組加裝防塵迷宮罩，適配半導體潔凈室（Class 10）、食品包裝等無塵 / 無菌場景。
多軸承組傳動結構：核心導向部位采用 “徑向軸承 + 推力軸承" 組合布局，10D-20D 型號搭載 2 組精密軸承，32D-63D 型號搭載 4 組軸承，軸承材質為 SUJ2 高碳鉻鋼（硬度 HRC 60-62），將傳動摩擦系數降至 0.001 以下，確保重載下動作平穩性。
模塊化本體設計：采用 “殼體 - 軸承座 - 齒條" 三段式可拆卸結構，軸承座獨立加工后與殼體過盈配合（配合間隙≤0.003mm），便于軸承維護更換，較一體式結構維護效率提升 40%。
重載防護體系：高負載型號采用雙唇形密封圈 + 防塵刮板的雙重密封，可阻擋鐵屑、冷卻液侵入軸承部位；缸體采用壓鑄鋁合金（ADC12）表面硬質陽極氧化（膜厚≥15μm），耐沖擊強度≥200J/m2，適應惡劣加工環境。
多維安裝兼容性：本體上下左右四面預留安裝孔，10D-20D 型號為 M3-M4 螺紋孔，32D-63D 型號為 M6-M8 螺紋孔，支持法蘭安裝、側面懸掛、倒裝等六種安裝方式，與 CKD HGP 系列氣爪安裝尺寸兼容，可直接替換升級。
安全冗余設計：高負載型號內置過載保護閥，當夾持力超過額定值 180% 時自動卸壓；單作用型號采用雙彈簧復位結構（疲勞壽命≥200 萬次），確保斷電 / 斷氣時工件不脫落。
材質定制方案：爪體提供三重選擇 —— 硬質爪（SCM440 合金鋼，HRC 55-58）適配金屬工件，軟質爪（聚氨酯，邵氏 A 85-90）適配玻璃 / 塑料件，耐磨爪（碳化鎢涂層，硬度 HV 1200）適配高磨損場景；本體可定制 SUS316L 不銹鋼（耐酸堿腐蝕），適配化工樣品夾持。
行程拓展定制：標準行程基礎上可追加 “-L"（長行程）或 “-S"（短行程），10D-S 型號行程可縮至 4mm，63D-L 型號行程可拓展至 80mm，長行程款采用加長齒條與雙軸承支撐，確保長行程下的平行度。
環境適配升級：寬溫型（-W）采用氟橡膠密封件與高溫潤滑脂，工作溫度范圍 - 20℃-+120℃；防爆型（-EX）符合 Ex d IIB T4 Gb 標準，適配石油化工等易燃易爆環境；防靜電型（-AS）爪體表面電阻≤10?Ω，放電時間≤0.05s。
力值控制定制：型號可集成比例壓力閥，實現夾持力 0-100% 無級調節（調節精度 ±1%），配合力傳感器形成閉環控制，適配精密過盈配合裝配（如軸承壓裝）。
特殊接口定制：可根據機械臂型號定制 ISO 9409-1 標準接口，或加裝快換裝置（更換時間≤30 秒），適配柔性產線的快速換型需求。
行程與適配范圍：10D 型號行程 8mm（適配工件 φ3-φ15mm），20D 型號 16mm（φ8-φ30mm），32D 型號 25mm（φ15-φ45mm），40D 型號 35mm（φ20-φ60mm），63D 型號 50mm（φ30-φ80mm）；長行程款 63D-L 可達 80mm（φ40-φ110mm）。
夾持力特性：夾持力隨壓力線性變化，0.4MPa 下，10D 型號 50N、32D 型號 350N、63D 型號 1200N；0.7MPa 下，10D 型號 90N、32D 型號 600N、63D 型號 2000N；雙缸驅動型 40D-D 在 0.7MPa 下可達 800N，線性度優于 2%。
軸承與導向性能：P0 級型號雙指平行度≤±0.02mm，P5 級≤±0.01mm，P4 級≤±0.005mm；軸承旋轉精度 P4 級型號徑向跳動≤0.002mm，確保高頻動作下的定位穩定性。
工作條件：標準工作壓力 0.2-0.8MPa，推薦壓力 0.4-0.6MPa；適配壓縮空氣（ISO 8573-1 Class 3，含油量≤0.1mg/m3）、干燥氮氣，高負載型號可兼容低壓液壓油（黏度 20-40cSt）。
動作與壽命：雙作用型號空載響應時間（閉合 / 張開）≤50ms（10D）-80ms（63D），帶 50% 負載時響應時間≤70ms-120ms；機械壽命 P0 級≥1000 萬次，P4 級≥800 萬次，開關壽命≥1 億次。
外形與重量：10D 型號 65mm×35mm×30mm（0.25kg），20D 型號 88mm×45mm×40mm（0.55kg），32D 型號 115mm×60mm×55mm（1.2kg），40D 型號 140mm×70mm×65mm（2.1kg），63D 型號 185mm×90mm×85mm（3.8kg）。
前期校驗：拆箱后確認軸承轉動順暢無卡頓，爪體平行度用百分表預檢測（偏差≤0.03mm），附件含安裝螺栓、軸承預緊工具、開關接線圖；安裝面需經銑削加工，平面度≤0.015mm/m，粗糙度 Ra≤1.6μm。
定位緊固：根據負載方向選擇安裝方式，徑向負載優先側面安裝，軸向負載優先正面安裝；螺栓規格 10D 用 M3×6（緊固力矩 0.8N?m），63D 用 M8×16（緊固力矩 12N?m），安裝后校準爪體與工件中心同軸度（偏差≤0.02mm）。
軸承預緊：精密級型號（P5/P4）需用專用扳手調節軸承預緊螺母，P5 級預緊力設定為 5N?m，P4 級設定為 8N?m，預緊后手動測試爪體動作，阻力波動≤5N。
氣路與接線：采用 φ6-φ12 聚氨酯氣管（根據尺寸選擇），雙作用型號區分 A 口（夾持）、B 口（松開），單作用型號僅接 A 口；開關接線需區分電源（DC 12-24V）、信號線，力值檢測型需額外連接 PLC 模擬量模塊，接線后測試信號延遲≤0.5ms。
壓力梯度測試：從 0.2MPa 開始逐步升壓，每 0.1MPa 停留 30 秒，觀察爪體動作有無異響，軸承部位溫升≤10℃；高負載型號需在 0.7MPa 下進行 100 次空載循環，檢測平行度變化≤0.005mm。
行程與力值校準：通過機械限位塊調整行程極限，用卡尺實測行程與設定值偏差≤0.1mm；力值檢測型需用標準測力計校準，0-500N 量程內誤差≤±2%，并設定過載報警閾值（額定值 150%）。
聯動適配調試：將開關信號與機械臂 / 機床系統聯動，編寫 “夾持 - 搬運 - 檢測 - 松開" 程序，試運行 100 個循環，重點監控精密定位工位（如光學零件裝配）的重復定位穩定性，確保無工位偏移。
軸承專項維護：標準型每 6 個月補充潤滑脂（鋰基潤滑脂 NLGI 2 級），精密型每 3 個月補充（全合成氟素潤滑脂），注脂量為軸承腔容積的 1/3-1/2，避免過量導致溫升；潔凈室型號需使用低揮發潤滑脂（揮發量≤0.1%）。
日常檢查項目：每日用壓縮空氣吹掃軸承防塵罩，每周檢查爪體磨損（磨損量≥0.2mm 需更換），每月檢測密封件彈性（唇口老化需及時更換），每季度拆解軸承座檢查軸承磨損（滾動體剝落需整體更換）。
存儲與閑置保護：長期閑置（＞1 個月）需將爪體調至中位，軸承部位加注防銹潤滑脂，本體包裹防銹紙，存儲環境要求溫度 0-40℃、濕度≤65%，避免與腐蝕性氣體接觸，每 3 個月手動動作 1 次防止軸承卡滯。
軸承異響與卡滯：先檢查潤滑脂狀態（干結需清洗后重新注脂），再檢測軸承間隙（超過 0.01mm 需更換），若為異物侵入需拆解軸承座用無水乙醇清洗，裝配時確保軸承安裝方向正確（角接觸球軸承大口朝外）。
夾持力衰減：檢測氣路壓力是否穩定（波動≤0.05MPa），排查活塞密封件磨損（更換時需涂抹裝配油），高負載型號需檢查齒條嚙合狀態（齒面磨損≥0.1mm 需修磨或更換）。
定位精度下降：優先檢查軸承預緊力（不足需重新調節），再檢測安裝面平整度（變形需重新銑削），精密型號需用激光干涉儀檢測雙指平行度，偏差超通過墊片微調軸承座位置。
開關信號異常：清潔開關檢測面油污，檢查接線端子緊固性，若信號間斷性丟失，可能是軸承振動導致開關位置偏移，需重新定位并加固開關支架。
工況需求：夾持 φ45mm、重量 1.2kg 的齒輪坯，要求夾持力 800-1000N，重復定位≤±0.01mm，配合壓裝機完成軸承過盈裝配，工作環境有冷卻液飛濺。
選型方案：HEP-40D-P5-S3-H（40mm 缸徑、P5 級軸承、高負載型），搭配 SCM440 硬質爪（弧形接觸面），IP67 防護，集成 S3 開關反饋夾持狀態。
實施效果：齒輪夾持無徑向變形，壓裝后軸承同軸度≤0.02mm，單日裝配 800 件，軸承使用壽命達 1200 萬次，較原品牌卡爪維護周期延長 50%，壓裝良率提升至 99.8%。
工況需求：Class 1000 潔凈室環境，夾持 φ12mm 的光學鏡片（厚度 2mm），要求夾持力 20-30N，重復定位≤±0.005mm，避免鏡片劃傷與靜電損傷。
選型方案：HEP-20D-P4-AS-CL（20mm 缸徑、P4 級軸承、防靜電潔凈型），搭配聚氨酯軟質爪（邵氏 A 85），表面電解拋光，集成力值檢測模塊。
實施效果：鏡片夾持無劃痕，靜電釋放時間≤0.05s，組裝后鏡頭中心偏差≤0.01mm，滿足高清鏡頭（4K 分辨率）裝配要求，潔凈室微粒污染量≤50 個 /ft3（≥0.5μm），良率提升 2.3%。
工況需求：夾持重量 5kg 的鋁合金端蓋（直徑 φ120mm），要求夾持力 1500N，配合機械臂完成數控機床上下料，工作壓力波動 0.5-0.7MPa。
選型方案：HEP-63D-D-S3-H（63mm 缸徑、雙缸驅動、高負載型），搭配定制 MC 尼龍爪（防滑紋路設計），集成雙側 S3 開關，本體加強型結構。
實施效果：端蓋夾持無打滑，搬運過程定位偏差≤0.03mm，適配機械臂每分鐘 20 次的節拍需求，連續工作 16 小時，軸承部位溫升≤8℃，滿足重型工件批量生產需求。
工況需求：檢測 φ200mm 晶圓夾具的夾持精度，需模擬夾具動作，夾持力 0-50N 可調，重復定位≤±0.008mm，數據實時反饋至檢測系統。
選型方案：HEP-32D-P5-S0-AS（32mm 缸徑、P5 級軸承、模擬量輸出型），搭配碳纖維軟質爪，集成力值傳感器與 S0 模擬量開關，適配檢測系統通訊協議。
實施效果：夾持力調節精度 ±1N，定位數據采樣頻率 100Hz，檢測結果重復性≤0.003mm，較人工檢測效率提升 10 倍，檢測數據自動存檔，滿足半導體設備質控要求。
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