CKD喜开理扭矩过载保护器TSF4的应用案例

一、自动化精密分度加工线(TSF系列核心应用)

1.1 应用场景

某电子元件精密加工企业的PCB板金属引脚裁切分度线,采用CKD INDEXMAN RGIS系列分度头实现工件的多工位连续加工,每个工位完成引脚裁切、倒角、检测等工序,设备运行速度快(分度频率30次/分钟),对传动系统的精度与安全性要求极高。

1.2 面临问题

加工过程中,PCB板定位偏差、引脚残留毛刺或异物卡阻,易导致分度头输出轴负载骤增,引发滚柱凸轮机构磨损、伺服电机过载报警,严重时会损坏裁切刀具与分度头核心部件,造成生产线停机,单次故障维修耗时超4小时,经济损失较大。

1.3 解决方案

根据分度头型号与负载扭矩(实际负载扭矩1.2N·m),选用TSF4系列扭矩过载保护器(调整范围1.47~21.6N·m),安装于INDEXMAN分度头输出轴与裁切执行机构之间。结合生产线需求,将释放扭矩设定为负载扭矩的1.3倍(即1.56N·m),同时搭配接近开关实现过载检测,联动PLC系统触发紧急停机。

1.4 应用效果

当出现工件卡阻等过载情况时,TSF4系列可在0.1秒内精准切断扭矩,避免分度头与电机损坏;过载解除后,手动旋转滑台即可完成复位,复位时间缩短至2分钟内。设备故障停机率从每月8次降至1次,刀具与分度头使用寿命延长30%,生产线稼动率提升至98%以上。

二、电子元件引脚折弯机(TST系列典型应用)

2.1 应用场景

某汽车电子厂商的车载传感器引脚折弯设备,设备通过伺服电机驱动凸轮机构带动折弯模具动作,单次完成4个引脚的同步折弯,适配不同规格传感器(引脚直径0.3~1.2mm),要求折弯过程中扭矩稳定,避免引脚折断或折弯角度偏差。

2.2 面临问题

更换传感器型号时,若参数设置错误或模具定位偏差,会导致折弯扭矩超出安全范围,引发引脚折断、模具变形,甚至伺服电机堵转损坏。传统的电气过载保护响应滞后,无法精准匹配机械负载的瞬时变化,易造成二次损伤。

2.3 解决方案

选用TST8系列扭矩过载保护器(释放扭矩调整范围30~300N·m),安装于伺服电机输出轴与凸轮机构之间。根据不同规格引脚的折弯扭矩需求(最小负载扭矩8N·m,最大22N·m),通过调节螺母无级设定释放扭矩(预留1.2倍安全冗余),并利用TST系列的高刚性特性保障折弯过程中的传动稳定性。

2.4 应用效果

过载时TST8系列可瞬时切断扭矩,响应时间<0.08秒,有效保护模具与伺服电机,引脚折断率从5‰降至0.3‰。扭矩调节便捷,更换传感器型号时参数调整耗时缩短至5分钟内,设备适配性显著提升,同时降低了操作人员的技能要求。

三、包装机械封切机构(TSF系列通用场景)

3.1 应用场景

某食品包装企业的高速枕式包装机,用于饼干、糖果等产品的塑封包装,封切机构通过同步带传动,运行速度达120包/分钟,封切刀的负载扭矩随包装材料厚度(0.05~0.2mm)变化而波动,需避免过载导致封切刀损坏或包装材料粘连。

3.2 面临问题

包装材料接头、异物混入或封切刀磨损,易导致封切阻力骤增,引发传动皮带打滑、电机过载,甚至封切刀崩刃,造成批量包装不合格。传统的机械保险易疲劳失效,更换成本高且影响生产效率。

3.3 解决方案

选用TSF5系列扭矩过载保护器(释放扭矩调整范围2.94~58.9N·m),安装于封切机构的驱动轴端,根据包装材料厚度预设不同的释放扭矩档位,搭配过载检测传感器与PLC联动,过载时立即停机并报警。利用TSF系列的低惯性力矩特性,确保高速运行下的响应灵敏度。

3.4 应用效果

设备过载故障率降低70%,封切刀使用寿命延长2倍,批量包装不合格率控制在0.1%以内。TSF系列的便捷复位功能使故障处理时间从30分钟缩短至5分钟,保障了高速生产线的连续运行,年节约设备维护成本超2万元。

四、汽车零部件钻孔专机(TST系列重载场景)

3.1 应用场景

某汽车零部件厂商的发动机缸体钻孔专机,采用多轴钻孔机构同时完成缸体上4个定位孔的加工,主轴转速1500rpm,加工扭矩大且负载不稳定,需严格保护主轴系统与钻孔刀具,避免因材料硬点或排屑不畅导致的过载损坏。

3.2 面临问题

缸体材料中的硬点、钻孔排屑堵塞会导致钻孔扭矩骤增,引发主轴轴承磨损、刀具崩裂,甚至机床丝杠损坏,单次故障维修成本高(超5000元),且维修周期长,严重影响生产进度。

3.3 解决方案

选用TST11系列扭矩过载保护器(释放扭矩调整范围100~600N·m),安装于主轴电机与多轴钻孔头之间,根据钻孔直径与材料特性(实际加工扭矩80~120N·m),将释放扭矩设定为150N·m,利用TST系列的高允许径向力与弯曲力矩特性,适配重载加工场景。

3.4 应用效果

成功避免了因过载导致的主轴与刀具损坏,刀具更换频率降低40%,主轴系统维修周期从6个月延长至12个月。设备加工稳定性显著提升,钻孔尺寸精度合格率从98.5%提升至99.8%,有效降低了生产成本与不良品率。

五、应用案例核心总结

TSF・TST系列扭矩过载保护器凭借“精准保护、便捷调节、高适配性”的核心优势,广泛应用于精密分度加工、电子元件制造、食品包装、汽车零部件加工等领域。其中TSF系列因适配INDEXMAN分度头、体积小巧的特性,更适合中小型精密传动场景;TST系列因高扭矩承载、高刚性的优势,适配重载加工与固定轴传动场景。通过在关键传动链路中安装该系列产品,可有效保护电机、凸轮、刀具等核心部件,降低故障停机率,提升生产线的稳定性与经济性,是工业自动化设备中不可或缺的安全防护部件。


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