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CKD 電動(dòng)執(zhí)行器滑塊 - 活塞桿型技術(shù)解析：系列劃分、核心特性

時(shí)間：2025/9/22閱讀：165
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CKD 電動(dòng)執(zhí)行器滑塊 - 活塞桿型技術(shù)解析：系列劃分、核心特性與應(yīng)用案例
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，電動(dòng)執(zhí)行器作為精密運(yùn)動(dòng)控制的核心組件，其性能直接影響產(chǎn)線的效率與精度。CKD 作為自動(dòng)化元件制造商，其滑塊 - 活塞桿型電動(dòng)執(zhí)行器憑借模塊化設(shè)計(jì)、高剛性結(jié)構(gòu)及氣動(dòng)兼容性等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于汽車制造、電子裝配、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。本文將系統(tǒng)梳理 CKD 該類型執(zhí)行器的產(chǎn)品系列、核心技術(shù)參數(shù)及典型應(yīng)用案例，為自動(dòng)化產(chǎn)線設(shè)計(jì)提供參考。
產(chǎn)品系列劃分：滑塊與活塞桿的差異化布局
CKD 電動(dòng)執(zhí)行器滑塊 - 活塞桿型產(chǎn)品采用雙軌并行的產(chǎn)品策略，針對(duì)不同負(fù)載規(guī)模、行程需求和精度要求細(xì)分出兩大類別七個(gè)系列，形成完整的產(chǎn)品矩陣。
滑塊型電動(dòng)執(zhí)行器
滑塊型產(chǎn)品以雙導(dǎo)桿支撐結(jié)構(gòu)為核心，適合需要穩(wěn)定導(dǎo)向的精密搬運(yùn)與裝配場(chǎng)景，主要包括 GST 和 DST 兩大系列：

  • GST 系列作為型號(hào)代表，分為 GSTL（長(zhǎng)行程高剛性型）和 GSTG（短行程精密型）。GSTL 系列最大行程可達(dá) 400mm，采用加寬導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，抗傾覆力矩達(dá) 200N?m，專為汽車零部件等中重負(fù)載長(zhǎng)距離搬運(yùn)設(shè)計(jì)；GSTG 系列則聚焦 100mm 以內(nèi)短行程應(yīng)用，通過(guò)優(yōu)化滾珠絲杠導(dǎo)程（6mm/9mm 可選）實(shí)現(xiàn) ±0.02mm 的重復(fù)定位精度，適配半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)等微米級(jí)作業(yè)。

  • DST 系列定位經(jīng)濟(jì)型市場(chǎng)，包含 DSTS（標(biāo)準(zhǔn)行程）、DSTL（長(zhǎng)行程）和 DSTG（短行程）三個(gè)子系列。該系列延續(xù)氣動(dòng) SSD2 系列的安裝尺寸，可直接替換傳統(tǒng)氣缸，其中 DSTL 系列行程覆蓋 200mm，水平負(fù)載能力達(dá) 14.8kg，而 DSTG 系列則以 50mm 以內(nèi)短行程為優(yōu)勢(shì)，標(biāo)配 ESC3 簡(jiǎn)易控制器，無(wú)需編程即可實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)定位。

活塞桿型電動(dòng)執(zhí)行器
活塞桿型產(chǎn)品采用緊湊型缸體結(jié)構(gòu)，專注推壓、插拔等直線驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景，以 GSSD2 系列為核心：

  • GSSD2 系列按缸徑分為 20mm、32mm 和 50mm 三個(gè)規(guī)格，對(duì)應(yīng)水平負(fù)載 4.4-14.8kg，垂直負(fù)載 6.4-19.6kg。該系列最大特點(diǎn)是保留氣動(dòng)執(zhí)行器的活塞桿結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)內(nèi)置滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化升級(jí)，行程范圍 20-200mm，最大速度達(dá) 500mm/s（32mm 缸徑型號(hào)），支持 PIO、IO-Link 等五種通信協(xié)議，可無(wú)縫集成至主流 PLC 系統(tǒng)。

  • 特別設(shè)計(jì)的模塊化缸體結(jié)構(gòu)允許前端法蘭（FA）或直接安裝（E）兩種固定方式，桿端可選內(nèi)外螺紋配置，滿足不同工裝連接需求，大幅提升工程適配性。

核心技術(shù)參數(shù)與性能特點(diǎn)
CKD 通過(guò)材料創(chuàng)新、傳動(dòng)優(yōu)化和智能控制三大技術(shù)路徑，實(shí)現(xiàn)滑塊 - 活塞桿型執(zhí)行器的性能突破，關(guān)鍵參數(shù)與技術(shù)特性呈現(xiàn)顯著的系列化差異。
關(guān)鍵性能參數(shù)對(duì)比
性能指標(biāo)
GST系列DST系列
GSSD2 系列（活塞桿型）
行程范圍
20-400mm
20-200mm
20-200mm
重復(fù)定位精度
±0.02mm（帶編碼器）
±0.05mm（默認(rèn)配置）
±0.02mm
最大速度
300mm/s（GSTL）
180mm/s
500mm/s（32mm 缸徑）
水平負(fù)載能力
14.8kg（GSTL-50）
14.8kg（DSTL-50）
14.8kg（50mm 缸徑）
控制方式
ECG/ECMG 控制器
ESC3 簡(jiǎn)易控制器
ECG 控制器 / IO-Link
防護(hù)等級(jí)
IP40（可選 IP50 防塵蓋）
IP40
IP40（可選防塵罩）
核心技術(shù)突破

  1. 高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：GST 系列采用鋁合金一體化基座與雙軸承支撐結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌間距較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)增加 30%，在 400mm 行程下仍保持 0.01mm/m 的直線度誤差。GSSD2 系列則通過(guò)缸體壁厚梯度優(yōu)化，在 50mm 缸徑型號(hào)中實(shí)現(xiàn) 19.6kg 垂直負(fù)載的長(zhǎng)期穩(wěn)定支撐，傾覆力矩承受能力較同類產(chǎn)品提升 25%。

  1. 氣動(dòng)兼容技術(shù)：所有系列均保持與 CKD 氣動(dòng)執(zhí)行器相同的安裝孔位和外形尺寸，DST 系列替換氣動(dòng)滑臺(tái)時(shí)無(wú)需改造支架與夾具，平均改造周期從傳統(tǒng)電動(dòng)化方案的 3 天縮短至 4 小時(shí)，改造成本降低 60% 以上。GSSD2 系列更是直接沿用氣動(dòng)缸的活塞桿直徑與安裝標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn) “即插即用" 的升級(jí)體驗(yàn)。

  1. 智能控制集成：型號(hào)標(biāo)配 ECG 系列控制器，支持 64 點(diǎn)多點(diǎn)定位與 S 型加減速曲線規(guī)劃，通過(guò) IO-Link 接口可實(shí)時(shí)采集運(yùn)行溫度、振動(dòng)等 16 項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。GSSD2 系列還支持 EtherCAT、CC-Link 等工業(yè)總線，在多軸同步控制中實(shí)現(xiàn) ±0.5ms 的動(dòng)作偏差，滿足精密裝配的協(xié)同需求。

典型應(yīng)用案例與實(shí)踐效果
CKD 滑塊 - 活塞桿型電動(dòng)執(zhí)行器憑借系列化優(yōu)勢(shì)，在不同行業(yè)場(chǎng)景中展現(xiàn)出精準(zhǔn)適配能力，以下三個(gè)典型案例印證了其技術(shù)價(jià)值。
汽車零部件精密壓裝
某汽車傳感器生產(chǎn)線需要將陶瓷芯片壓入金屬底座，要求壓入深度控制在 ±0.05mm 以內(nèi)，傳統(tǒng)氣動(dòng)壓裝因氣源波動(dòng)導(dǎo)致 3% 的不良率。采用 GSSD2-32 活塞桿型執(zhí)行器后，通過(guò) ECG 控制器的力 - 位復(fù)合控制功能，實(shí)現(xiàn)壓裝力與位移的閉環(huán)調(diào)節(jié)：

  • 技術(shù)配置：32mm 缸徑，50mm 行程，6mm 導(dǎo)程，配備壓力傳感器反饋

  • 實(shí)施效果：壓裝不良率降至 0.3%，單件壓裝時(shí)間從 2.5 秒縮短至 1.8 秒，設(shè)備稼動(dòng)率提升至 98.5%

  • 核心價(jià)值：電動(dòng)驅(qū)動(dòng)消除氣壓波動(dòng)影響，IO-Link 數(shù)據(jù)上傳功能實(shí)現(xiàn)每批次壓裝參數(shù)追溯

3C 產(chǎn)品多工位搬運(yùn)
某智能手機(jī)主板組裝線需要在三個(gè)工位間移送 PCB 板，行程分別為 80mm、150mm 和 200mm，要求定位精度 ±0.03mm。選用 GSTG-32（短行程）與 GSTL-50（長(zhǎng)行程）組合方案：

  • 技術(shù)配置：雙軸 ECMG 控制器同步控制，配備電池 - less 絕對(duì)值編碼器

  • 實(shí)施效果：每小時(shí)處理 800 塊主板，較傳統(tǒng)皮帶線方案占地減少 40%，因定位誤差導(dǎo)致的報(bào)廢率從 1.2% 降至 0.15%

  • 核心價(jià)值：高剛性結(jié)構(gòu)抵抗 PCB 板搬運(yùn)時(shí)的側(cè)向力，多軸協(xié)同功能簡(jiǎn)化產(chǎn)線布局

食品包裝輕量化移送
某餅干生產(chǎn)線需要將烘焙完成的餅干從冷卻輸送帶推至包裝工位，負(fù)載約 0.8kg，行程 180mm，要求設(shè)備清潔易維護(hù)。采用 DSTL-32 經(jīng)濟(jì)型滑塊執(zhí)行器：

  • 技術(shù)配置：32mm 寬度，180mm 行程，ESC3 控制器，選配 IP50 防塵罩

  • 實(shí)施效果：設(shè)備運(yùn)行噪音從氣動(dòng)方案的 75dB 降至 62dB，能耗降低 20%，每月節(jié)省電費(fèi)約 3000 元

  • 核心價(jià)值：氣動(dòng)兼容設(shè)計(jì)快速替換原有氣缸，簡(jiǎn)易控制滿足單機(jī)自動(dòng)化需求

選型建議與技術(shù)展望
CKD 滑塊 - 活塞桿型電動(dòng)執(zhí)行器的選型需遵循 “負(fù)載 - 行程 - 精度" 三角匹配原則：輕負(fù)載短行程（≤50mm）優(yōu)先選擇 DSTG 或 GSSD2-20；中負(fù)載長(zhǎng)行程（100-400mm）側(cè)重 GSTL 或 DSTL 系列；精密協(xié)同場(chǎng)景則推薦 GSTG 與 GSSD2-32 的組合方案。
隨著工業(yè) 4.0 的推進(jìn)，CKD 正將伺服電機(jī)升級(jí)為無(wú)刷設(shè)計(jì)，并開(kāi)發(fā)基于數(shù)字孿生的虛擬調(diào)試功能，未來(lái)執(zhí)行器將具備自診斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力。對(duì)于自動(dòng)化產(chǎn)線設(shè)計(jì)者而言，充分利用 CKD 的系列化優(yōu)勢(shì)與氣動(dòng)兼容特性，可在保證性能的同時(shí)降低升級(jí)成本，為柔性制造提供可靠的運(yùn)動(dòng)控制解決方案。


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