广州市威恒电子有限公司WEF-MHZ2-16B-12-2N电动夹爪在自动化设备上夹取3C电子小零件的应用案例

威恒电动夹爪赋能3C电子微小零件精准抓取——WEF-MHZ2系列应用案例深度解析

一、 行业背景与设备困境：3C自动化装配的“卡脖子”难题

客户行业介绍：

3C电子产品（计算机、通信、消费类电子）是全球制造业的明珠，其特点是更新换代快、产品生命周期短、内部结构高度集成化。以智能手机、智能手表、TWS蓝牙耳机、AR/VR设备为代表的现代电子产品，其内部充斥着大量微小、精密、异形的零部件，如：微型螺丝、扬声器磁石、摄像头模组、FPC软板、精密齿轮、卡托等。这些零件的自动化装配与检测，是保证产品良率、提升生产效率的关键

引申至具体设备名称：

本案例聚焦于3C产品生产线上的 “精密螺丝自动锁付站” 、 “摄像头模组自动组装线” 以及 “微型扬声器磁石上下料单元” 。这些设备共同承担着将关键零部件精准拾取、移载并放置到指定工位的任务。

当前设备的困境与痛点：

长期以来，上述设备普遍采用传统气动夹爪作为末端执行器。然而，在应对3C电子小零件时，气动方案暴露出诸多难以克服的弊端：

1.控制精度差，易损伤工件： 气动夹爪的夹持力依赖于气压调节，气压本身的波动性导致力控精度低。在抓取表面光洁的微型螺丝或脆弱的塑料卡扣时，极易因力度过大导致零件压痕、变形甚至碎裂。

2.灵活性不足，换产调试繁琐： 每款产品零件的尺寸、形状不同，传统气动夹爪的行程固定。更换产品时，需要人工机械式地调整夹爪安装位置或更换整个夹爪模块，耗时耗力，无法适应柔性生产的需求。

3.存在油水污染风险： 气动系统需要洁净、干燥的压缩空气，若处理不当，管路中的油渍或水分可能污染高洁净度的3C产品，造成不可逆的质量缺陷。

4.能耗与噪音问题： 空压机持续运行能耗高，且气动元件动作时产生的噪音，恶化了车间工作环境。

问题的损失：

一次微小的夹取失误，可能导致：

1.直接经济损失： 一个价值数十元的摄像头模组因划伤而报废。

2.产线停线损失： 因更换夹具或调试设备导致整条高速产线停顿，每分钟的损失高达数百元。

3.品牌信誉损失： 流出的不良品将影响终端产品的可靠性与品牌形象。

点明寻找新产品方案的必要性：

因此，寻找一种具备高精度力控、柔性可调、洁净环保、智能反馈的新型抓取方案，已成为3C电子设备制造商提升核心竞争力、迈向工业4.0智能制造的必然选择。

二、 老方案故障分析与威恒电动夹爪的引入

老方案（气动夹爪）故障原理与代价：

检测原理： 通常通过磁性开关检测气缸活塞位置，反馈简单的“开/关”信号。

故障原因分析：

1.力控失效： 调压阀故障、气管漏气、气压源波动均会导致夹持力失控。

2.位置检测失灵： 磁性开关损坏或移位，导致控制系统无法判断夹爪真实状态，引发误动作。

3.机械卡死： 灰尘侵入气缸内部，导致密封圈磨损、活塞杆卡滞。

排除故障的代价： 需要停机，由维护人员使用工具进行排查、更换部件。整个过程依赖经验，故障定位不直观，平均修复时间（MTTR）长，严重影响设备综合效率（OEE）。

三、 创新解决方案：威恒电动夹爪

产品名称： 电动夹爪

产品型号： WEF-MHZ2-20A-10-2N

专利号：ZL 2019 1 1023529.4

详细参数：

行程： 12mm（自适应）

最大夹持力： 5N

驱动方式： 伺服电机 + 精密减速机构（驱动一体式）

控制接口： 标准IO（24V DC），

反馈信号： 夹到位信号

防护等级： IP40

工作温度： -40°C ~ 60°C

材质： 航空铝合金主体，夹持面为耐磨工程塑料/可选防静电材质

产品原理介绍：

WEF-MHZ2系列电动夹爪采用高性能伺服电机驱动，通过内置的精密行星减速机放大扭矩，带动丝杠螺母机构，将电机的旋转运动转化为手指的直线开合运动。内置编码器实时检测电机位置和电流（扭矩），从而实现精确的位置控制和力控制。

产品特点与亮点：

1. 自适应行程 ： 无需更换硬件，在“力控模式”下，夹爪以恒定的预设力夹取工件，遇到障碍即停止，完美保护易损件。

2. 夹到反馈信号： 夹爪内置传感器，当夹持力达到设定阈值时，会输出一个“夹到”信号给机器人控制器，确保每次动作都有确认反馈，实现闭环控制。

3. 替代气动，驱动一体： 完全省去空压机、气管等复杂气动组件，节能降噪。所有驱动和控制单元集成在夹爪本体内部，结构紧凑，安装简便。

4. 断电自锁： 采用具有自锁功能的传动机构，即使在突然断电的情况下，夹爪也能保持当前位置和夹持力，防止工件脱落，安全可靠。

5. IO控制，简单易用： 提供标准的24V IO控制接口，用户只需连接电源、使能信号和方向信号即可控制，与PLC和机器人控制器无缝对接，编程方式与传统气缸类似，学习成本低。

四、 客户应用场景深度匹配

具体客户与要求：

客户： 华南地区某全球顶级智能手机代工厂（行业龙头）。

地域： 广东省深圳市。

行业地位： 全球3C电子制造领域的标杆企业，对供应商的技术实力、产品稳定性和响应速度要求极为严苛。

客户要求：

1.在自动锁螺丝工位，稳定抓取M0.8*1.5的微型螺丝，夹持力需小于2N，防止螺丝滑牙。

2.在摄像头组装工位，轻柔夹取镜头外圈（公差±0.05mm），不能有任何可见夹痕。

3.设备换产时，夹爪参数切换必须在10秒内通过MES系统下发完成。

4.满足车间无尘环境要求，无油污污染。

5.故障率低于0.1%。

匹配原因与现场说明：

选择WEF-MHZ2-16B-12-2N型号是因为其小巧的尺寸、20N的额定力值和12mm的行程范围，完美覆盖了客户现场所有微小零件的抓取需求

五、使用效果与前后对比优势

产品使用情况描述：

自替换原有气动夹爪后，威恒电动夹爪已在该客户的多条产线上稳定运行超过6个月。其表现如下：

1.良率提升： 因夹取力度不当导致的零件损伤率降为0。

2.效率提升： 换产时间从原来的平均15分钟缩短至10秒以内，大幅提升了设备利用率。

3.维护成本下降： 消除了气路维护和备件更换的成本，设备综合故障率显著降低。

4.智能化水平提升： “夹到反馈”功能使抓取动作更可靠，并与MES系统联动，实现了生产数据的追溯。

前后对比优势说明：

总结经验：

威恒电动夹爪的成功应用证明，在3C电子这类对精度、柔性和洁净度要求极高的领域，“以电代气” 是明确的技术发展趋势。电动夹爪不仅解决了气动方案的固有痛点，更带来了生产效率与智能化水平的飞跃。

六、威恒电子公司介绍：

威恒电子电动夹爪通过其精确的力控能力和智能化反馈，完美解决了食品行业软质、易变形物件的自动化抓取难题。其一体化、电气化的设计代表了工业自动化执行器的发展方向，是替代传统气动方案的理想选择。

特长与实力：在微型伺服驱动、运动控制算法、精密机械设计等领域拥有深厚的技术积累和多项核心专利。具备从核心部件到整体解决方案的全链条研发能力。

供稿人：威恒电子自动化事业部，高级应用工程师 - 余工

索要技术资料：如需了解更多关于WEF-MHZ2系列电动夹爪的详细技术参数、3D模型及手册，请联系我司销售人员或访问官网。

联系人：余工 （13825159505）

个人微创新：在本案例中，为客户定制化开发了轻触模式，将初始闭合速度加快以提升效率，在接近预设力值时自动切换为低速柔顺模式，进一步优化了抓取的成功率和体验。