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日本CKD喜開(kāi)理帶線性導(dǎo)軌緊湊型氣缸MSDG系列詳解【湖南中村】

一、型號(hào)組成(以 MSDG20-100-R-P-H 為例,超級(jí)詳細(xì)拆解)
  1. 前綴 “MSDG”:產(chǎn)品系列唯一標(biāo)識(shí),代表 “帶線性導(dǎo)軌緊湊型氣缸”,其中 “M” 為 “微型化(Miniature)”,“S” 為 “線性導(dǎo)軌(Linear Slide)”,“D” 為 “高精度導(dǎo)向(High-precision Direction)”,“G” 為 “緊湊型(Compact)”,核心區(qū)別于 UCA2 的普通導(dǎo)桿,專為需線性導(dǎo)軌級(jí)精度的場(chǎng)景開(kāi)發(fā)。

  1. 缸徑代碼 “20”:代表氣缸缸徑 20mm,屬中型精度負(fù)載規(guī)格,對(duì)應(yīng)活塞有效面積 314.2mm2,0.7MPa 工況下推力約 209.4N;系列缸徑代碼與實(shí)際尺寸一一對(duì)應(yīng)(12=12mm、16=16mm…32=32mm),線性導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)使同缸徑耐橫向負(fù)載較 UCA2 系列提升 50%,且運(yùn)動(dòng)阻力降低 30%。

  1. 行程代碼 “100”:代表有效行程 100mm,即活塞桿與線性導(dǎo)軌滑塊同步位移的最大距離,對(duì)應(yīng)缸筒內(nèi)部有效工作長(zhǎng)度 100mm;常規(guī)行程 10-200mm(10/20/30…200),特殊定制行程(如 45mm、175mm)需標(biāo)注 “-C” 后綴(如 MSDG16-175-C),定制行程時(shí)線性導(dǎo)軌滑塊行程同步調(diào)整,缸筒長(zhǎng)度額外增加 6-10mm(預(yù)留導(dǎo)軌潤(rùn)滑槽空間)。

  1. 后綴組合(核心為 “線性導(dǎo)軌 + 功能模塊”,詳解功能與適配)

  • “-R”:滾珠線性導(dǎo)軌模塊(基礎(chǔ)必選),采用 4 列鋼珠循環(huán)結(jié)構(gòu)(鋼珠材質(zhì) SUJ2,硬度 HRC60-62),導(dǎo)軌寬度 22mm(20mm 缸徑),滑塊與導(dǎo)軌配合間隙≤0.01mm,較普通滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù)降低 80%(≤0.005),適配高頻次、高精度往復(fù)運(yùn)動(dòng)(如電子元件焊接定位)。

  • “-P”:磁環(huán)檢測(cè)模塊,活塞內(nèi)置高磁能積釹鐵硼磁環(huán)(直徑較活塞小 0.3mm,厚度 5mm),磁通量≥180mT,可搭配 CKD 超薄型磁性開(kāi)關(guān)(如 D-A73)實(shí)現(xiàn) “滑塊到位” 檢測(cè),響應(yīng)時(shí)間≤0.5ms,適配自動(dòng)化流程的精準(zhǔn)聯(lián)鎖(如微型檢測(cè)探頭啟停控制)。

  • “-H”:耐環(huán)境防護(hù)模塊,防護(hù)等級(jí)達(dá) IP65,改進(jìn)包括:①線性導(dǎo)軌加裝伸縮式防塵罩(聚氨酯材質(zhì),伸縮壽命≥300 萬(wàn)次,防塵精度 5μm);②缸筒表面做硬質(zhì)陽(yáng)極氧化 + 氟碳涂層(厚度 10-12μm,耐鹽霧≥100 小時(shí));③密封件升級(jí)為氟橡膠 FKM(耐油溫度 - 20~180℃),適配粉塵濃度≤12mg/m3、輕微油污的環(huán)境(如半導(dǎo)體封裝車間)。

  • 特有后綴 “-S”:低摩擦長(zhǎng)效型,線性導(dǎo)軌鋼珠涂抹固體潤(rùn)滑脂(KG-90,滴點(diǎn) 280℃),滑塊內(nèi)置儲(chǔ)油槽(容積 0.3cm3),導(dǎo)桿表面噴涂 PTFE 涂層(厚度 5-8μm),無(wú)油潤(rùn)滑壽命≥200 萬(wàn)次,適配高頻次無(wú)維護(hù)場(chǎng)景(如微型打印機(jī)噴頭驅(qū)動(dòng))。

二、規(guī)格尺寸(常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)型,以 100mm 行程為基準(zhǔn),含線性導(dǎo)軌參數(shù))
  • 缸徑 16mm 版本(MSDG16-100-R)

缸筒長(zhǎng)度 195mm(固定段 95mm + 行程 100mm,固定段含線性導(dǎo)軌襯套與模塊安裝槽);活塞桿直徑 8mm(材質(zhì) SUS440C,鍍鉻厚度 3-4μm,表面粗糙度 Ra≤0.1μm);線性導(dǎo)軌寬度 18mm,滑塊行程 100mm(與氣缸行程同步),導(dǎo)軌兩端超出缸體各 12mm(預(yù)留滑塊緩沖空間);安裝孔 4 個(gè)(2 組對(duì)稱),橫向間距 46mm、縱向間距 36mm;外形尺寸(長(zhǎng) × 寬 × 高)219mm×52mm×38mm(長(zhǎng) = 缸筒長(zhǎng) + 導(dǎo)軌超出段,寬 = 導(dǎo)軌外側(cè)間距,高 = 基座高度);重量約 0.8kg(基座材質(zhì) ADC12 鋁合金,表面陽(yáng)極氧化 + 噴砂處理);疊加 “-P-H” 模塊后,寬度增至 58mm(防塵罩占用),重量增加 0.15kg(磁環(huán)與涂層工藝)。
  • 缸徑 20mm 版本(MSDG20-100-R)

缸筒長(zhǎng)度 215mm(固定段 115mm + 行程 100mm);活塞桿直徑 10mm;線性導(dǎo)軌寬度 22mm,滑塊行程 100mm,導(dǎo)軌兩端超出缸體各 15mm;安裝孔橫向間距 54mm、縱向間距 42mm;外形尺寸 245mm×60mm×45mm;重量約 1.2kg;疊加 “-S” 模塊后,導(dǎo)軌鋼珠涂層增加 0.005mm(不影響配合),重量增加 0.08kg,無(wú)尺寸干涉。
  • 缸徑 32mm 版本(MSDG32-100-R)

缸筒長(zhǎng)度 285mm(固定段 185mm + 行程 100mm);活塞桿直徑 16mm;線性導(dǎo)軌寬度 30mm,滑塊行程 100mm,導(dǎo)軌兩端超出缸體各 20mm;安裝孔橫向間距 80mm、縱向間距 62mm;外形尺寸 325mm×78mm×60mm;重量約 2.4kg;疊加 “-B”(緩沖模塊)后,缸筒長(zhǎng)度增加 12mm(緩沖器占用),重量增加 0.12kg,導(dǎo)軌超出段長(zhǎng)度不變。
注:行程每增加 10mm,缸筒長(zhǎng)度與滑塊行程同步增加 10mm(如 150mm 行程時(shí),20mm 缸徑版本缸筒長(zhǎng) = 215mm+50mm=265mm,總長(zhǎng)度 = 265mm+15mm×2=295mm);安裝孔孔徑 M4(12-16mm 缸徑)、M5(20-25mm)、M6(32mm),螺栓擰緊扭矩 M4 為 0.5-0.8N?m、M5 為 0.8-1.2N?m、M6 為 1.5-2.0N?m(需搭配不銹鋼 304 螺栓,避免導(dǎo)軌銹蝕);線性導(dǎo)軌與活塞桿平行度偏差≤±0.03mm(100mm 行程)。
三、衍生系列(“線性導(dǎo)軌 + 功能模塊” 組合,結(jié)構(gòu)改進(jìn) + 性能數(shù)據(jù) + 場(chǎng)景適配)
  1. MSDG-RP 系列(線性導(dǎo)軌 + 磁環(huán)檢測(cè)型)

  • 結(jié)構(gòu)改進(jìn):集成 “-R” 滾珠線性導(dǎo)軌與 “-P” 磁環(huán)模塊,導(dǎo)軌滑塊側(cè)面預(yù)設(shè)磁性開(kāi)關(guān)安裝槽(適配 D-A73 超薄開(kāi)關(guān),厚度僅 3mm),磁環(huán)信號(hào)通過(guò)專用線槽引出(避開(kāi)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)路徑,無(wú)信號(hào)干擾);滑塊與活塞桿采用剛性連接(螺栓緊固,連接同軸度偏差≤±0.02mm),確保同步位移。

  • 性能數(shù)據(jù):檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間≤0.5ms,磁環(huán)有效檢測(cè)距離≤7mm(開(kāi)關(guān)與缸筒間距),線性導(dǎo)軌耐橫向負(fù)載 180N(20mm 缸徑),在速度 50-300mm/s 下,檢測(cè)一致性無(wú)波動(dòng)(無(wú)漏檢 / 誤檢),導(dǎo)軌運(yùn)行阻力≤3N(0.3MPa 工況)。

  • 適配場(chǎng)景:電子芯片精密裝配線(檢測(cè)芯片推送到位)、微型傳感器校準(zhǔn)設(shè)備(確認(rèn)探頭位移位置)、小型光學(xué)儀器的鏡片定位驅(qū)動(dòng)(需同步檢測(cè)與高精度導(dǎo)向)。

  1. MSDG-RH 系列(線性導(dǎo)軌 + 耐環(huán)境型)

  • 結(jié)構(gòu)改進(jìn):在滾珠導(dǎo)軌基礎(chǔ)上疊加 “-H” 防護(hù)模塊,導(dǎo)軌伸縮防塵罩采用 “聚氨酯基材 + 鋼絲骨架”(抗撕裂強(qiáng)度≥30MPa),罩口加裝刮塵唇(NBR 材質(zhì),接觸壓力 0.15-0.2N/mm);缸筒氟碳涂層經(jīng) 200℃固化處理,耐化學(xué)腐蝕;氣口加裝不銹鋼過(guò)濾接頭(過(guò)濾精度 3μm,防止雜質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)軌鋼珠軌道)。

  • 性能數(shù)據(jù):IP65 防護(hù)(可抵御低壓噴水,水壓 30kPa,噴射距離 3m),耐鹽霧 100 小時(shí)無(wú)銹蝕(中性鹽霧測(cè)試),耐油污(ISO VG46 液壓油)5000 小時(shí)無(wú)密封滲漏,導(dǎo)軌鋼珠磨損量≤0.002mm/10 萬(wàn)次(運(yùn)行速度 100mm/s)。

  • 適配場(chǎng)景:食品加工車間的微型零件轉(zhuǎn)移(抵御面粉粉塵)、半導(dǎo)體封裝設(shè)備的晶圓推送(耐受清洗液殘留)、潮濕環(huán)境下的檢測(cè)儀器驅(qū)動(dòng)(如濕度 95% RH 的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備)。

  1. MSDG-RS 系列(線性導(dǎo)軌 + 低摩擦長(zhǎng)效型)

  • 結(jié)構(gòu)改進(jìn):融合 “-R” 滾珠導(dǎo)軌與 “-S” 低摩擦模塊,導(dǎo)軌鋼珠表面噴涂二硫化鉬涂層(摩擦系數(shù)≤0.004),滑塊內(nèi)置儲(chǔ)油槽(填充 KG-90 長(zhǎng)效潤(rùn)滑脂,容積 0.3cm3);活塞桿襯套采用 PEEK 材質(zhì)(耐磨系數(shù) 0.08,較 PA66 提升 50%),無(wú)油潤(rùn)滑設(shè)計(jì)減少維護(hù)頻次。

  • 性能數(shù)據(jù):導(dǎo)軌摩擦系數(shù)≤0.004(普通導(dǎo)軌 0.008),運(yùn)行阻力≤2.5N(20mm 缸徑,0.3MPa 工況);無(wú)油潤(rùn)滑壽命≥200 萬(wàn)次(普通型 150 萬(wàn)次),高頻運(yùn)動(dòng)(10 次 / 秒)時(shí)溫度升高≤10℃(環(huán)境溫度 25℃),靜音運(yùn)行(噪音≤52dB)。

  • 適配場(chǎng)景:微型打印機(jī)的紙張輸送驅(qū)動(dòng)(高頻次低阻力需求)、醫(yī)療設(shè)備的樣品推送機(jī)構(gòu)(無(wú)油潤(rùn)滑避免污染)、實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化儀器的精密位移控制(無(wú)需頻繁維護(hù))。

  1. MSDG-RC 系列(線性導(dǎo)軌 + 超緊湊型)

  • 結(jié)構(gòu)改進(jìn):優(yōu)化線性導(dǎo)軌布局,將導(dǎo)軌超出缸體的長(zhǎng)度從 12-20mm 縮減至 5-10mm(通過(guò)縮短滑塊緩沖行程,保留安全余量);基座厚度減少 2mm(從 8mm 減至 6mm,材質(zhì)升級(jí)為高強(qiáng)度 ADC12,抗拉強(qiáng)度≥220MPa),缸筒與導(dǎo)軌集成度提升,整體體積較標(biāo)準(zhǔn)型縮小 15%。

  • 性能數(shù)據(jù):20mm 缸徑版本外形尺寸從 245mm×60mm×45mm 縮至 235mm×55mm×43mm,重量從 1.2kg 降至 1.0kg;導(dǎo)軌耐橫向負(fù)載保持 180N(無(wú)性能衰減),適配速度 30-250mm/s(滿足緊湊型設(shè)備的速度需求)。

  • 適配場(chǎng)景:超小型檢測(cè)設(shè)備(如微型傳感器校準(zhǔn)儀)、便攜式自動(dòng)化工具(如手持貼標(biāo)機(jī))、空間極端受限的電子設(shè)備(如小型通訊模塊組裝)。

四、核心技術(shù)參數(shù)(數(shù)值 + 計(jì)算依據(jù) + 影響因素,聚焦線性導(dǎo)軌優(yōu)勢(shì))
  1. 工作方式(單 / 雙作用可選,線性導(dǎo)軌同步導(dǎo)向)

  • 雙作用(默認(rèn)):雙氣口控制(A 口進(jìn)氣活塞桿伸出,滑塊隨導(dǎo)軌同步位移;B 口進(jìn)氣縮回),適配 CKD 5 通小型電磁閥(如 4F410-10),動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間≤0.1s(0.7MPa,20℃),線性導(dǎo)軌無(wú)卡頓,適合雙向主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的高精度場(chǎng)景(如零件推拉定位)。

  • 單作用(定制 “-SINGLE” 后綴):僅 A 口進(jìn)氣伸出,B 口靠彈簧復(fù)位(彈簧材質(zhì) SWP-B 琴鋼絲,剛度 2-6N/mm),復(fù)位力為雙作用拉力的 60%(20mm 缸徑單作用復(fù)位力約 110N,雙作用拉力約 183N),導(dǎo)軌滑塊隨活塞桿同步復(fù)位,適合僅需單向動(dòng)力的輕載場(chǎng)景(如小型夾具夾緊)。

  1. 推拉力計(jì)算(0.7MPa,效率系數(shù) 0.92,單活塞桿需扣除面積損耗)

  • 缸徑 16mm:活塞面積 201.1mm2,推力 = 201.1×0.7×0.92≈129.5N;拉力 =(201.1-50.3)×0.7×0.92≈108.3N(扣除活塞桿面積 50.3mm2);

  • 缸徑 20mm:活塞面積 314.2mm2,推力≈314.2×0.7×0.92≈209.4N;拉力 =(314.2-78.5)×0.7×0.92≈178.0N(扣除活塞桿面積 78.5mm2);

  • 缸徑 32mm:活塞面積 804.2mm2,推力≈804.2×0.7×0.92≈520.8N;拉力 =(804.2-201.1)×0.7×0.92≈427.1N(扣除活塞桿面積 201.1mm2);

注:拉力因活塞桿面積損耗略低于推力,較 UCA2 系列(普通導(dǎo)桿)拉力提升 25%(線性導(dǎo)軌減少活塞桿彎曲,降低力損耗);20mm 缸徑推力可推動(dòng) 8kg 零件(摩擦系數(shù) 0.1 時(shí),所需推力 = 8×9.8×0.1=7.84N≤209.4N),滿足中小型高精度負(fù)載需求。
  1. 耐橫向負(fù)載(線性導(dǎo)軌核心優(yōu)勢(shì),高精度抗偏載)

  • 額定值:缸徑 12mm=80N、16mm=120N、20mm=180N、25mm=250N、32mm=350N(測(cè)試條件:行程 100mm,速度 100mm/s,橫向負(fù)載垂直于活塞桿軸線);

  • 負(fù)載與壽命:橫向負(fù)載為額定值 120% 時(shí),壽命降至 75%(標(biāo)準(zhǔn)型 150 萬(wàn)次→112.5 萬(wàn)次);150% 時(shí)降至 60%;200% 時(shí)易導(dǎo)致導(dǎo)軌鋼珠磨損加劇(磨損量≥0.005mm/10 萬(wàn)次),需加裝輔助支撐(如微型線性軸承,CKD LBE12 系列);

  • 應(yīng)用示例:20mm 缸徑推動(dòng)傾斜 15° 的 5kg 零件(橫向分力 = 5×9.8×sin15°≈12.68N≤180N),符合要求;若零件傾斜 30°(分力≈24.5N),仍在安全范圍內(nèi),且導(dǎo)軌導(dǎo)向無(wú)明顯波動(dòng)。

  1. 安裝要求(適配高精度場(chǎng)景,嚴(yán)控基座精度)

  • 安裝方式:支持臥式(活塞桿水平)、立式(活塞桿向上 / 向下)、倒掛安裝(活塞桿向下,需加裝防墜卡扣);立式安裝時(shí),滑塊承重≤氣缸重量的 3 倍(20mm 缸徑重量 1.2kg,滑塊可承重 3.6kg),避免導(dǎo)軌長(zhǎng)期受力變形;

  • 基座平面度:要求≤0.05mm/100mm(平面度超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌受力不均,導(dǎo)向平行度偏差增至≥0.06mm),安裝基座建議采用鋁合金 6061-T6(平面度易加工控制)或不銹鋼 304(耐腐蝕),厚度≥6mm(12-20mm 缸徑)、≥8mm(25-32mm);

  • 防松與校準(zhǔn):安裝螺栓需涂抹高強(qiáng)度防松膠(如樂(lè)泰 271),擰緊后需用百分表校準(zhǔn)導(dǎo)軌平行度(確保與設(shè)備基準(zhǔn)面平行度≤0.03mm),避免振動(dòng)導(dǎo)致螺栓松動(dòng)或基座形變。

  1. 其他關(guān)鍵參數(shù)(適配高精度與緊湊型需求)

  • 工作溫度:標(biāo)準(zhǔn)型 - 10~60℃(密封件 NBR,導(dǎo)軌潤(rùn)滑脂 KG-30),耐溫款(-W 后綴)-25~80℃(密封件 FKM,潤(rùn)滑脂 KG-70);低溫環(huán)境(-25~-10℃)需提前預(yù)熱導(dǎo)軌(用熱風(fēng)槍吹 30 秒,避免潤(rùn)滑脂凝固);

  • 運(yùn)動(dòng)速度:常規(guī) 50-450mm/s,低摩擦款(-S)可達(dá) 500mm/s(需搭配 “-B” 緩沖模塊);速度超過(guò) 400mm/s 時(shí),建議在導(dǎo)軌兩端加裝聚氨酯緩沖塊(硬度 60 Shore A,厚度 5mm),減少滑塊沖擊;

  • 接口規(guī)格:缸徑 12-20mm 為 Rc1/8,25-32mm 為 Rc1/4,可定制 NPT1/8、NPT1/4 或 G1/8、G1/4 螺紋(定制周期 5-7 天);接口位置在缸體側(cè)面(避開(kāi)導(dǎo)軌安裝區(qū)域),接口直徑適配 Φ6/Φ8 氣管,方便狹小空間管路連接;

  • 維護(hù)周期:標(biāo)準(zhǔn)型每 150 萬(wàn)次補(bǔ)充導(dǎo)軌潤(rùn)滑脂(KG-30,用量 0.2-0.3g / 導(dǎo)軌),耐環(huán)境款(-H)每 200 萬(wàn)次維護(hù),低摩擦款(-S)因固體涂層與儲(chǔ)油槽,維護(hù)周期延長(zhǎng)至 300 萬(wàn)次,維護(hù)時(shí)需清潔導(dǎo)軌表面粉塵(用無(wú)塵布蘸異丙醇擦拭)。



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