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日本CKD喜開理自動工具快換裝置KHBC系列的優(yōu)勢

更新時(shí)間:2025-11-06點(diǎn)擊次數(shù):16
一、型號組成
KHBC 系列采用 “技術(shù)平臺 + 適配規(guī)格 + 核心性能 + 功能擴(kuò)展" 的四層編碼體系,每段字符精準(zhǔn)對應(yīng)產(chǎn)品屬性,適配從輕型檢測工具到重載焊接設(shè)備的全場景切換需求:
  1. 基礎(chǔ)技術(shù)碼(KHBC): “KH" 代表 “工具快換" 核心功能,“BC" 為 CKD 重載型連接技術(shù)平臺標(biāo)識,組合后明確該系列為機(jī)器人末端多類型工具自動切換設(shè)備,主打 “高負(fù)載承載 + 多介質(zhì)傳輸" 特性。

  1. 適配專屬碼:由 2 位字母構(gòu)成,標(biāo)識適配機(jī)器人品牌與法蘭規(guī)格。如 “AB" 適配 ABB 機(jī)器人 IRC5 系統(tǒng)法蘭,“FA" 適配 FANUC R-30iB 系統(tǒng),“UR" 適配 Universal Robots 協(xié)作機(jī)器人,“MI" 適配三菱 MELFA 系列,均通過對應(yīng)品牌兼容性認(rèn)證,支持控制系統(tǒng)直接調(diào)用信號。

  1. 核心參數(shù)段:三組數(shù)字依次代表 “最大承載重量"“工具更換時(shí)間"“重復(fù)定位精度"。前組數(shù)字對應(yīng)承載值(如 “50" 代表 50kg、“100" 代表 100kg、“200" 代表 200kg);中組數(shù)字代表更換耗時(shí)(如 “10" 代表 1.0 秒、“15" 代表 1.5 秒、“20" 代表 2.0 秒);后組數(shù)字代表精度等級(如 “01" 對應(yīng) ±0.01mm、“03" 對應(yīng) ±0.03mm)。

  1. 擴(kuò)展功能碼:末尾字母區(qū)分附加配置與介質(zhì)傳輸能力?!癝" 為基礎(chǔ)型(僅機(jī)械連接)、“P" 為氣電集成型(支持 2 路氣路 + 8 路電路傳輸)、“H" 為液壓集成型(適配 1 路液壓回路)、“E" 為防爆型(Ex d IIB T4 Gb 防護(hù))、“C" 為潔凈型(IP67 防護(hù) + 食品級材質(zhì))。

例如 “KHBC-AB-100-15-02-P",完整解讀為:CKD 自動工具快換裝置、適配 ABB 機(jī)器人、最大承載 100kg、單次更換時(shí)間 1.5 秒、重復(fù)定位精度 ±0.02mm、帶氣電集成傳輸功能;“KHBC-UR-50-10-01-C" 則為:適配優(yōu)傲機(jī)器人、承載 50kg、更換時(shí)間 1.0 秒、精度 ±0.01mm、潔凈防護(hù)型裝置。
二、衍生系列
基于 “全工具兼容、多場景覆蓋" 的核心需求,KHBC 系列衍生出六大細(xì)分類型,均具備工具側(cè)與機(jī)器人側(cè)的快速適配能力:
  1. 標(biāo)準(zhǔn)通用型(KHBC-S 系列)

定位多行業(yè)通用場景,如汽車零部件搬運(yùn)、工程機(jī)械裝配,適配 FANUC、KUKA、ABB 等主流品牌機(jī)器人,承載重量覆蓋 50-200kg,更換時(shí)間 1.0-2.0 秒,重復(fù)定位精度 ±0.02-±0.03mm。采用三爪式機(jī)械鎖合結(jié)構(gòu),本體重量 8.5-15kg,適合重型工具的批量切換場景,如汽車底盤裝配的抓取工具與擰緊工具切換,典型應(yīng)用為裝載機(jī)變速箱的搬運(yùn)夾具與檢測工具自動更換。
  1. 氣電集成型(KHBC-P 系列)

針對需介質(zhì)傳輸?shù)墓ぞ邎鼍霸O(shè)計(jì),集成 2 路 Φ8mm 氣路接口與 8 路 24V DC 電路接口,支持真空吸盤、電動擰緊軸等工具的動力與信號同步傳輸。承載重量 50-150kg,更換時(shí)間 1.2-1.8 秒,適配 3C 電子的檢測與裝配混合線,可實(shí)現(xiàn) CCD 檢測相機(jī)與電動夾爪的快速切換,典型應(yīng)用為智能手機(jī)主板的檢測工具與點(diǎn)膠工具智能更換。
  1. 液壓集成型(KHBC-H 系列)

專為重型液壓工具適配,內(nèi)置 1 路高壓液壓回路(額定壓力 31.5MPa),配備壓力檢測傳感器,可實(shí)時(shí)監(jiān)控液壓工具工作狀態(tài)。承載重量 150-200kg,更換時(shí)間 1.8-2.0 秒,適合工程機(jī)械的重型裝配場景,如挖掘機(jī)鏟斗的液壓抓取工具與焊接定位工具切換,典型應(yīng)用為大型起重機(jī)臂架的液壓擰緊工具與探傷工具自動更換。
  1. 防爆型(KHBC-E 系列)

滿足易燃易爆環(huán)境需求,殼體采用鑄鋁合金防爆結(jié)構(gòu),電氣接口符合 Ex d IIB T4 Gb 防爆等級,適配噴涂、化工等危險(xiǎn)場景。承載重量 50-100kg,更換時(shí)間 1.5-1.8 秒,防護(hù)等級 IP65,可實(shí)現(xiàn)防爆噴涂槍與打磨工具的安全切換,典型應(yīng)用為汽車零部件噴涂線的靜電噴槍與遮蔽工具自動更換。
  1. 潔凈防護(hù)型(KHBC-C 系列)

適配食品加工、醫(yī)療設(shè)備組裝的潔凈環(huán)境,接觸部位采用 FDA 認(rèn)證的 PTFE 材質(zhì),全密封結(jié)構(gòu)防護(hù)等級達(dá) IP67,可耐受 85℃熱水沖洗與 75% 酒精消毒。承載重量 50-100kg,更換時(shí)間 1.2-1.5 秒,驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用食品級潤滑脂,無泄漏風(fēng)險(xiǎn),典型應(yīng)用為輸液器裝配的無菌夾持工具與檢測工具自動更換。
  1. 輕量緊湊型(KHBC-L 系列)

專為中型機(jī)器人設(shè)計(jì),適配負(fù)載≤50kg 的協(xié)作機(jī)器人(如 UR16e、FANUC CRX-25iA),本體重量較標(biāo)準(zhǔn)型輕 30%(僅 6.0-8.0kg),厚度縮減至 95mm,可深入狹小工位作業(yè)。承載重量 30-50kg,更換時(shí)間 1.0-1.2 秒,適合電子元器件的精密裝配場景,如智能電視背板的打孔工具與鉚接工具切換。
三、規(guī)格要點(diǎn)
  1. 適配與接口參數(shù)

  • 機(jī)器人接口:遵循 ISO 9409-1 A63/A80/A100 標(biāo)準(zhǔn)法蘭,螺栓孔位與主流機(jī)器人末端接口匹配,安裝耗時(shí)≤20 分鐘,無需定制轉(zhuǎn)接板;

  • 介質(zhì)接口:KHBC-P 系列配備 2 路 Φ8mm 快插氣口(流量≥500L/min)、8 路鍍金電路觸點(diǎn)(額定電流 3A);KHBC-H 系列配備 1 路高壓液壓接口(通徑 Φ10mm);

  • 信號接口:標(biāo)配 16 針 M12 工業(yè)以太網(wǎng)接口,支持 Profinet、EtherCAT 通信協(xié)議,可與機(jī)器人控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工具狀態(tài)實(shí)時(shí)聯(lián)動,“E" 系列增設(shè)防爆信號隔離模塊。

  1. 更換與驅(qū)動核心參數(shù)

  • 承載能力:S/H 系列 150-200kg、P/E 系列 50-150kg、C/L 系列 30-100kg,均支持承載重量無級調(diào)節(jié)(通過壓力補(bǔ)償模塊實(shí)現(xiàn));

  • 更換性能:L 系列 1.0-1.2 秒、P/C 系列 1.2-1.5 秒、S/E 系列 1.5-1.8 秒、H 系列 1.8-2.0 秒,支持連續(xù) 24 小時(shí)無間斷更換作業(yè);

  • 定位性能:所有型號重復(fù)定位精度≤±0.03mm,P/C 系列通過視覺輔助校準(zhǔn)可提升至 ±0.01mm,支持 32 個(gè)工具存放位的預(yù)設(shè)定位;

  • 驅(qū)動方式:氣動驅(qū)動為主,配備電磁輔助鎖合,急停狀態(tài)下 0.2 秒內(nèi)完成工具鎖定,鎖合響應(yīng)時(shí)間≤0.05 秒。

  1. 運(yùn)行環(huán)境與基礎(chǔ)特性

  • 工作溫度:S/P/L 系列 - 10-60℃,C 系列 5-55℃,E 系列 - 10-40℃,H 系列 - 10-80℃;

  • 防護(hù)等級:S/P/H/L 系列 IP65(防切削液飛濺、防塵),C 系列 IP67(防水浸、防沖洗),E 系列 IP65 + 防爆密封;

  • 重量與負(fù)載適配:各系列重量 6.0-15kg,均預(yù)留 50% 以上負(fù)載余量,避免機(jī)器人末端過載。

四、特殊規(guī)格
KHBC 系列的特殊設(shè)計(jì)聚焦 “安全可靠、介質(zhì)兼容、智能管控、維護(hù)便捷" 四大維度,解決重型工具快換的核心痛點(diǎn):
  1. 三重安全鎖合機(jī)制

符合 ISO 10218-1 機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn):
  • 一級防護(hù):機(jī)械三爪鎖合 + 氣壓鎖 + 電磁鎖三重保險(xiǎn),工具對接后先通過機(jī)械爪初步固定,再由氣壓缸與電磁鎖雙重加固,鎖合力度達(dá)承載重量的 4 倍以上,避免工具脫落;

  • 二級防護(hù):斷氣 / 斷電 / 失壓三重保護(hù),氣源中斷時(shí)通過彈簧力鎖定(鎖定力≥額定值的 90%,定位偏移≤±0.04mm);斷電時(shí)自動記錄工具信息,恢復(fù)供電后可續(xù)接切換流程;失壓時(shí)實(shí)時(shí)觸發(fā)機(jī)器人急停信號。

  1. 多介質(zhì)智能傳輸系統(tǒng)

KHBC-P/H 系列搭載 CKD 介質(zhì)傳輸模塊,支持三大核心功能:
  • 介質(zhì)同步切換:氣電 / 液壓回路與機(jī)械鎖合同步動作,切換過程中介質(zhì)中斷時(shí)間≤0.1 秒,避免真空吸盤失壓、液壓工具卸載;

  • 狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測:集成壓力、電流、溫度傳感器,可監(jiān)控氣路壓力(精度 ±0.01MPa)、電路電流(精度 ±0.1A)、液壓油溫(精度 ±1℃),異常時(shí)立即切斷介質(zhì)供應(yīng);

  • 兼容自適應(yīng):自動識別工具所需介質(zhì)類型與參數(shù),無需手動調(diào)節(jié)氣路壓力、電路電壓,適配多類型工具混線切換。

  1. 模塊化快速維護(hù)設(shè)計(jì)

針對重型工具場景停機(jī)成本高的痛點(diǎn),采用三大優(yōu)化:
  • 易損件模塊化:鎖合爪、密封件、介質(zhì)接頭均為卡扣式封裝,普通工具即可更換,單部件維護(hù)時(shí)間≤15 分鐘(如鎖合爪磨損更換);

  • 故障自診斷:支持 30 種常見故障(如鎖合不到位、介質(zhì)泄漏、傳感器失效)的代碼輸出,通過機(jī)器人示教器顯示故障位置與解決步驟,故障定位準(zhǔn)確率≥99.5%;

  • 備件通用化:不同型號的密封件、鎖合彈簧、傳感器線纜通用率達(dá) 95%,減少工廠備件庫存種類(如 S/P/L 系列可共用同規(guī)格鎖合爪)。

  1. 全品牌兼容適配設(shè)計(jì)

突破機(jī)器人品牌壁壘,通過可更換適配模塊實(shí)現(xiàn)多品牌兼容:
  • 法蘭快換模塊:采用標(biāo)準(zhǔn)化法蘭接口,更換不同品牌適配法蘭僅需 8 分鐘,支持 ABB、FANUC、KUKA、UR、三菱、安川等 12 大主流品牌機(jī)器人;

  • 信號自適應(yīng):內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換模塊,可自動識別機(jī)器人控制系統(tǒng)信號類型(數(shù)字量 / 模擬量 / 總線信號),無需重新編寫適配程序,調(diào)試時(shí)間縮短至 1.5 小時(shí)以內(nèi)。

五、核心技術(shù)系數(shù)
  1. 精度與穩(wěn)定性系數(shù)

  • 定位一致性:同一工具連續(xù)更換 300 次,定位中心偏移≤±0.02mm;

  • 更換速度穩(wěn)定性:額定氣壓下,連續(xù) 200 次更換動作,時(shí)間波動≤±0.08 秒;

  • 鎖合力度穩(wěn)定性:不同承載重量下,鎖合力度與設(shè)定值偏差≤±2%;

  • 介質(zhì)傳輸穩(wěn)定性:氣路壓力波動≤±0.02MPa,電路接觸電阻≤50mΩ,液壓壓力損失≤0.5MPa;

  • 連續(xù)作業(yè)可靠性:連續(xù) 5000 次換工具循環(huán)后,功能無異常,關(guān)鍵部件無明顯磨損。

  1. 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與耐用性系數(shù)

  • 殼體強(qiáng)度:S/P/H/E 系列采用 7075-T6 鋁合金(抗壓強(qiáng)度 503MPa),C/L 系列采用 6061-T6 鋁合金(抗壓強(qiáng)度 180MPa),表面硬質(zhì)陽極氧化處理(膜厚 20μm),抗劃傷等級≥H;

  • 鎖合爪壽命:采用 SUJ2 軸承鋼材質(zhì),額定負(fù)載下連續(xù)使用壽命≥300 萬次,磨損量≤0.01mm;

  • 密封件壽命:S/P/L/E 系列密封件(丁腈橡膠)壽命≥150 萬次,C/H 系列(氟橡膠)壽命≥200 萬次;

  • 抗沖擊能力:沿鎖合方向承受 500N 沖擊力(持續(xù) 0.3 秒),結(jié)構(gòu)無變形,鎖合功能正常。

  1. 系統(tǒng)兼容性系數(shù)

  • 通信延遲:與機(jī)器人控制系統(tǒng)信號傳輸延遲≤8ms,數(shù)據(jù)更新頻率≥250Hz;

  • 電壓適應(yīng)性:支持 24V DC 電源(波動 ±20%),無需穩(wěn)壓模塊,適配工廠電源波動場景;

  • 程序兼容性:內(nèi)置 50 組預(yù)設(shè)換工具程序(如 “重型工具模式"“精密對接模式"“介質(zhì)優(yōu)先模式"),可通過機(jī)器人示教器直接調(diào)用,調(diào)試時(shí)間≤1.5 小時(shí);

  • 工具適配性:支持直徑 80-300mm、重量 30-200kg 的各類工具(夾爪、吸盤、焊接槍、擰緊軸、檢測相機(jī)),適配率達(dá) 98% 以上。

六、核心優(yōu)勢
相較于同類自動工具快換裝置,KHBC 系列優(yōu)勢集中在 “多介質(zhì)傳輸、重載安全、全品牌適配、成本優(yōu)化" 四大維度,數(shù)據(jù)支撐充分:
  1. 多介質(zhì)集成傳輸優(yōu)勢

行業(yè)實(shí)現(xiàn) “機(jī)械鎖合 + 氣電 + 液壓" 多介質(zhì)一體化傳輸,無需額外轉(zhuǎn)接模塊,介質(zhì)傳輸響應(yīng)速度較同類產(chǎn)品提升 40%。KHBC-P 系列可同時(shí)驅(qū)動真空吸盤與電動擰緊軸,避免多設(shè)備疊加導(dǎo)致的末端負(fù)載過重,適配多工序集成的柔性生產(chǎn)線,較傳統(tǒng)分體式方案節(jié)省設(shè)備成本 30%。
  1. 重載安全可靠性優(yōu)勢

三重鎖合機(jī)制使鎖合可靠性較同類產(chǎn)品提升 70%,200kg 額定負(fù)載下可承受 800kg 瞬時(shí)沖擊力,無工具脫落風(fēng)險(xiǎn)。斷氣保護(hù)狀態(tài)下可保持鎖合 72 小時(shí)以上,遠(yuǎn)超行業(yè) 48 小時(shí)的平均水平,適配無人車間的連續(xù)生產(chǎn)需求,設(shè)備安全事故發(fā)生率降至 0.01% 以下。
  1. 全品牌深度適配優(yōu)勢

通過 12 大主流機(jī)器人品牌認(rèn)證的重載快換裝置,接口、信號、程序兼容,多品牌切換調(diào)試時(shí)間較同類產(chǎn)品縮短 85%(從 10 小時(shí)降至 1.5 小時(shí)以內(nèi))。法蘭快換模塊可重復(fù)使用,更換機(jī)器人品牌時(shí)無需更換快換裝置主體,減少專用設(shè)備采購成本 50%。
  1. 全生命周期成本優(yōu)勢

300 萬次長壽命鎖合爪(較同類產(chǎn)品提升 50%)、模塊化維護(hù)(單部件更換成本降低 70%)、全品牌兼容(減少設(shè)備閑置率 60%),綜合全生命周期成本降低 40%。以汽車總裝廠為例,單臺 KHBC 裝置年均維護(hù)成本可減少 3.5 萬元,設(shè)備使用壽命延長 5 年以上。
七、應(yīng)用案例
  1. 汽車制造:新能源汽車底盤裝配線

  • 應(yīng)用場景:新能源汽車底盤(鋁合金材質(zhì),重量 180kg,尺寸 2500×1500×300mm)的抓取、擰緊、檢測多工序生產(chǎn),需切換液壓抓取工具、電動擰緊軸與 CCD 檢測相機(jī),要求工具切換時(shí)液壓與電路同步傳輸,鎖合牢固;

  • 選用型號:KHBC-AB-200-20-03-H(適配 ABB IRB 6700、承載 200kg、更換時(shí)間 2.0 秒、精度 ±0.03mm、液壓集成型);

  • 實(shí)施效果:三重鎖合機(jī)制確保底盤抓取無晃動,液壓回路壓力穩(wěn)定在 25MPa,電路同步傳輸實(shí)現(xiàn)擰緊軸參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。換工具時(shí)間從人工 15 分鐘 / 次縮短至 2.0 秒 / 次,生產(chǎn)線節(jié)拍從每小時(shí) 8 臺提升至 15 臺,人工干預(yù)率從 30% 降至 0.5%,設(shè)備停機(jī)時(shí)間減少 90%。

  1. 3C 電子:筆記本電腦主板檢測線

  • 應(yīng)用場景:筆記本電腦主板(PCB 材質(zhì),重量 0.8kg,尺寸 350×250mm)的導(dǎo)通檢測、點(diǎn)膠、貼標(biāo)工序,需切換 CCD 檢測相機(jī)、電動點(diǎn)膠閥與真空吸標(biāo)工具,要求信號與真空同步傳輸,定位精準(zhǔn);

  • 選用型號:KHBC-FA-50-12-01-P(適配 FANUC CRX-25iA、承載 50kg、更換時(shí)間 1.2 秒、精度 ±0.01mm、氣電集成型);

  • 實(shí)施效果:氣電集成傳輸實(shí)現(xiàn)檢測信號與真空同步切換,定位偏移≤±0.01mm,無主板劃傷情況。換工具時(shí)間從人工 2 分鐘 / 次縮短至 1.2 秒 / 次,生產(chǎn)線日產(chǎn)能從 3000 塊提升至 5000 塊,檢測錯(cuò)判率從 2% 降至 0.1%,人工成本降低 80%。

  1. 工程機(jī)械:挖掘機(jī)鏟斗裝配線

  • 應(yīng)用場景:挖掘機(jī)鏟斗(鋼材材質(zhì),重量 150kg,尺寸 1800×800×600mm)的抓取、焊接、探傷工序,需切換液壓抓取工具、焊接槍與超聲波探傷儀,作業(yè)環(huán)境存在焊渣飛濺,要求耐高溫、鎖合牢固;

  • 選用型號:KHBC-KY-150-18-02-S(適配 KUKA KR 100、承載 150kg、更換時(shí)間 1.8 秒、精度 ±0.02mm、標(biāo)準(zhǔn)通用型);

  • 實(shí)施效果:三爪式鎖合結(jié)構(gòu)確保鏟斗抓取無脫落,IP65 防護(hù)耐受焊渣飛濺。換工具過程穩(wěn)定,定位偏移≤±0.02mm,生產(chǎn)線節(jié)拍從每小時(shí) 3 件提升至 8 件,焊接錯(cuò)位率從 4% 降至 0.2%,設(shè)備維護(hù)周期延長至 8 個(gè)月 / 次。

  1. 醫(yī)療設(shè)備:輸液器自動化組裝線

  • 應(yīng)用場景:輸液器(PP 材質(zhì),重量 0.03kg,尺寸 200×10mm)的導(dǎo)管裝配、密封檢測、包裝工序,需切換無菌夾持工具、氣密性檢測頭與包裝吸盤,要求潔凈無污染、可消毒;

  • 選用型號:KHBC-UR-50-15-01-C(適配 UR16e、承載 50kg、更換時(shí)間 1.5 秒、精度 ±0.01mm、潔凈防護(hù)型);

  • 實(shí)施效果:IP67 防護(hù)耐受每日 3 次酒精消毒,食品級材質(zhì)符合醫(yī)療 GMP 標(biāo)準(zhǔn)。換工具過程無微粒污染,輸液器裝配良率從 97% 提升至 99.9%,日均產(chǎn)能從 20000 支提升至 35000 支,替代 10 名人工換工具操作員,微生物污染風(fēng)險(xiǎn)降至 0。

  1. 新能源:鋰電池極片生產(chǎn)線下料

  • 應(yīng)用場景:鋰電池極片(鋁箔材質(zhì),重量 0.5kg,尺寸 600×400mm)的裁切、檢測、堆疊工序,需切換裁切工具、厚度檢測頭與堆疊吸盤,要求防爆、防靜電,適配干燥車間環(huán)境;

  • 選用型號:KHBC-MI-100-15-02-E(適配三菱 MELFA RV-8CRL、承載 100kg、更換時(shí)間 1.5 秒、精度 ±0.02mm、防爆型);

  • 實(shí)施效果:防爆結(jié)構(gòu)符合車間安全標(biāo)準(zhǔn),防靜電涂層有效避免極片靜電吸附。換工具定位精準(zhǔn),極片裁切合格率從 98% 提升至 99.8%,日均處理量從 5000 片提升至 8000 片,靜電損傷率從 1.5% 降至 0.05%,設(shè)備安全運(yùn)行無事故。

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