SITEMA安全夾緊器 KR 050 30

在追求高效率與自動化的現代工業環境中，機械設備的安全、可靠運行是基石。尤其在需要頻繁維護、模具更換或存在潛在墜落風險的場景中，一套強大而智能的安全鎖定系統至關重要。德國SITEMA公司以其在安全夾緊技術領域的深厚積淀，推出了眾多備受信賴的產品，其中KR 050 30型安全夾緊器便是應用廣泛、性能代表作之一。它不僅僅是一個機械部件，更是保障人員安全、提升設備可用性、優化生產流程的關鍵元素。

一、 核心定位：安全鎖定的精密專家

SITEMA KR 050 30隸屬于SITEMA廣受歡迎的“KR"系列安全夾緊器。該系列的核心理念是：在設備需要停止運動或防止意外移動的精確位置，提供強大、可靠且可復現的機械鎖定。 KR 050 30體現了這一理念：

1.      本質安全： 其核心設計目標是在失去動力（如壓縮空氣）時，自動、機械式地進入并保持在夾緊（鎖定）狀態。這是被動安全的關鍵原則，確保即使供氣故障或控制信號丟失，負載也能被牢牢固定，消除意外下落或移動的風險。

2.      高夾緊力與剛性： 提供強大的機械鎖緊力（典型值約1500 N），一旦夾緊，能形成剛性的連接，有效抵抗振動、沖擊或重力影響，保持負載位置紋絲不動。

3.      精確位置保持： 專為在精確設定的位置（如行程終點、維護位置、加工位置）進行鎖定而設計，確保重復定位精度，滿足高精度制造或裝配的需求。

4.      模塊化與靈活性： 設計緊湊，易于集成到各種機械設備中，如壓力機、注塑機、升降系統、自動化生產線、模具夾持裝置、機床防護門、機器人工作站等。

二、 深入解析：KR 050 30 技術規格與特點

·         型號解讀：

o    KR： SITEMA 安全夾緊器系列標識。

o    050： 通常代表活塞直徑（單位：mm）。KR 050 即活塞直徑約為50mm，這是產生夾緊力的核心部件尺寸，直接關聯夾緊力大小。

o    30： 代表活塞的標準行程（單位：mm）。KR 050 30 即活塞大可伸出30mm。這個行程決定了夾緊器能夠“抓取"或“釋放"的距離范圍。

·         關鍵性能參數 (典型值，具體以數據表為準)：

o    夾緊力： 約 1500 N (在標準工作氣壓下，如6 bar)。此力量足以可靠鎖定中小型模具、滑塊、防護門或機械臂末端工具。

o    工作壓力范圍： 通常 4 bar 至 8 bar。標準工業壓縮空氣即可驅動，兼容性強。

o    釋放力： 需要壓縮空氣作用在活塞上產生的力，用于克服內部彈簧力，使活塞縮回，解除鎖定。

o    行程： 30 mm (標準行程)。這是活塞可伸縮的大距離。

o    重復定位精度： ，通常達到微米級。確保每次鎖定都在同一精確位置。

o    工作溫度范圍： 通常 -10°C 至 +80°C。適應大部分工業環境。

o    防護等級： 通常 IP65。提供良好的防塵和防水噴射保護，適用于較惡劣的車間環境。

o    材質： 主體通常采用高強度鋁合金，經硬質陽極氧化處理；關鍵摩擦部件（如夾緊塊）采用硬化鋼；密封件為耐磨耐老化的NBR或類似材料。確保長壽命和可靠性。

o    安裝方式： 提供多種安裝孔選項（通孔或螺紋孔），便于靈活固定在機器基座或移動部件上。

·         核心工作原理：

o    夾緊（鎖定 - 安全狀態）：

1.      當壓縮空氣斷開或未供給時，KR 050 30內部的強力碟形彈簧組被釋放。

2.      彈簧力驅動活塞（夾緊銷）向外伸出。

3.      伸出的活塞銷/夾緊塊牢固地壓緊在對應的夾緊面（通常是固定在機器框架上的“砧座"或“夾板"）上，產生巨大的摩擦力，實現剛性機械鎖定。此過程自動發生，無需外部能量。

o    釋放（解鎖）：

1.      向夾緊器通入壓縮空氣（通常作用于活塞后腔）。

2.      氣壓產生的力克服內部碟形彈簧的力。

3.      活塞被推回（縮回）缸體內。

4.      夾緊銷/塊與夾緊面脫離接觸，負載（如模具、滑塊）可以自由移動。

5.      注意： 釋放狀態必須依賴持續的氣壓供應。一旦氣壓中斷，彈簧會立即推動活塞伸出，重新夾緊。這是其安全性的根本體現。

·         核心優勢：

o    失效安全： 失氣自動夾緊是其大安全優勢，符合高安全標準（如EN ISO 13849-1 PL d/e, SIL 2/3），為人員和設備提供高級別的保護。

o    高剛性高精度： 機械夾緊提供的剛性和位置保持精度，遠超純氣動或液壓保持。

o    快速響應： 夾緊和釋放動作迅速（通常在毫秒級），縮短設備循環時間，提高生產效率。

o    長壽命與免維護： 堅固的設計、優質的材料和優化的摩擦副確保極長的使用壽命（數百萬次循環），基本免維護。

o    緊湊設計： 在提供強大夾緊力的同時保持小巧體積，節省寶貴的設備空間。

o    易于集成： 標準化接口和安裝方式，方便集成到新設計或現有設備的改造中。

o    無需持續能耗： 僅在釋放狀態需要壓縮空氣，夾緊狀態無能耗，節能環保。

三、 典型應用場景

KR 050 30憑借其30mm的適中行程和約1500N的可靠夾緊力，在眾多工業領域大顯身手：

1.      壓力機/沖床安全： 在滑塊到達上死點或維修位置時自動鎖死，防止因重力或意外控制信號導致的滑塊墜落，保護模具和操作人員安全。是壓力機安全改造和升級的關鍵元件。

2.      注塑機： 鎖緊動模板、射臺或安全門，確保在高壓注射和保壓過程中模具位置精確穩定，并在維護時防止運動部件意外動作。

3.      自動化生產線： 用于工位鎖定、轉臺定位、提升機構終點鎖定、機器人末端工具（EOAT）的快速更換與鎖定（確保工具在高速運動中不會松脫）。

4.      物料搬運與升降系統： 在升降平臺、翻轉機構、吊裝設備到達預定高度或位置時提供可靠的機械止動和安全保持，防止意外下落。

5.      機床防護： 可靠地鎖定大型防護門、滑動罩蓋或互鎖裝置，確保在設備運行時操作人員無法打開危險區域，滿足安全規范要求。

6.      測試設備與工裝夾具： 在振動測試臺、疲勞試驗機或精密裝配夾具中，提供試件或組件的強力剛性固定，保證測試結果的準確性和裝配精度。

四、 選型與安裝關鍵考慮因素

1.      負載與力要求： 評估需要鎖定的負載重量、可能受到的動態力（如振動、沖擊、加速力）以及所需的夾緊安全系數。確保KR 050 30的1500N夾緊力足以應對惡劣工況。對于更大負載，需選擇更大規格（如KR 080 XX）。

2.      行程需求： 30mm行程是否足夠覆蓋從釋放到夾緊所需的距離？需考慮安裝公差、夾緊面磨損預留等因素。SITEMA通常提供不同行程的變體。

3.      夾緊面設計： 與KR夾緊器配合的“砧座"或夾板必須具有足夠的硬度（通常淬硬至HRC 50以上）、平整度和表面光潔度，以確保佳的摩擦力和長壽命。

4.      安裝空間與方向： 確認夾緊器和砧座有足夠的安裝空間，并考慮作用力的方向。確保活塞運動方向與夾緊力方向一致。

5.      氣源與管路： 確保有符合要求（壓力、潔凈度）的壓縮空氣供應，并選用合適通徑的接頭和管路，以保證快速的釋放響應時間。強烈建議在氣路上集成單向閥和節流閥：單向閥防止因氣管意外破裂導致瞬間失壓解鎖；節流閥可調節釋放速度，避免沖擊。

6.      安全控制集成： KR 050 30的狀態（夾緊/釋放）必須集成到設備的整體安全控制回路中（如通過位置傳感器檢測活塞狀態）。只有當所有安全夾緊器都確認處于夾緊（鎖定）狀態時，設備才允許進行可能產生危險的操作（如進入防護區域）；反之，只有當所有夾緊器確認處于釋放狀態時，設備才允許啟動運動。這通常需要達到PL d或更高安全等級。

7.      環境因素： 考慮溫度、濕度、粉塵、油污、化學腐蝕等因素，選擇相應的密封材料和防護等級。

五、 安全規范與認證

SITEMA KR系列安全夾緊器（包括KR 050 30）的設計和制造嚴格遵循相關的國際機械安全標準，特別是：

·         EN ISO 13849-1: 機械安全 - 控制系統安全相關部件。 KR夾緊器常被用作執行器，其本身具有高可靠性，與傳感器和邏輯控制器共同構成安全功能（如位置保持），需要達到規定的性能等級（PL）。

·         功能安全： 其失效安全特性（失氣夾緊）是安全功能實現的基礎。

·         CE標志： SITEMA產品符合歐盟機械指令及相關標準要求，帶有CE標志。

在系統集成中，整個安全功能鏈（從傳感器檢測位置/狀態 -> 控制邏輯評估 -> 驅動KR夾緊器動作/反饋）必須作為一個整體進行安全評估和認證，以達到目標PL或SIL等級。 僅使用KR夾緊器本身并不能自動保證整個系統的安全等級。

六、 維護與使用壽命

KR 050 30以其耐用性和近乎免維護的設計著稱：

·         長壽命： 在正常工況下，可輕松達到數百萬次的操作循環。

·         維護： 通常只需保持氣源清潔（使用過濾器）和檢查外部可見部件有無損壞。內部碟形彈簧和摩擦副設計壽命極長。

·         磨損指示： 某些設計可能包含磨損指示，當活塞行程因磨損而顯著減小時會發出視覺信號（如露出紅色標記），提示需要更換夾緊塊或檢查砧座。定期檢查夾緊力和行程是良好的預防性維護措施。

結語：安全與效率的堅固基石

SITEMA KR 050 30安全夾緊器是現代工業自動化與安全防護領域中一顆璀璨的明星。它將德國精密工程對可靠性、安全性和性能的追求，凝聚于緊湊而強大的機械結構中。其“失效安全"的核心原則，確保了即使在不利的情況下（動力喪失），也能提供牢不可破的機械鎖定，成為守護人員生命安全和昂貴設備資產的后一道堅固防線。同時，其高剛性、高重復精度、快速響應和長壽命的特性，顯著提升了設備的可用性、生產效率和運行精度。

無論是應用于高壓壓機的安全防護、注塑模具的精密鎖緊，還是自動化產線上關鍵位置的可靠定位，KR 050 30都以其表現，贏得了*工程師的信賴。選擇KR 050 30，不僅是對一個高品質機械部件的選擇，更是對企業安全文化、生產效率和設備可靠性的鄭重承諾。在邁向工業4.0和智能制造的征途中，這種將安全內化于設備本質的設計理念，將是構建可持續、高效、以人為本的未來工廠基石。

 SITEMA安全夾緊器 KR 050 30