广州市威恒电子有限公司WEF-MHZ2-20B-18-2N电动夹爪在光伏行业自动化生产线夹取玻璃的应用案例

应用案例 | 威恒电动夹爪WEF-MHZ2-20B-18-2N：破解超薄光伏玻璃“碎裂焦虑”，助力5G智能工厂柔性升级

一. 行业背景：光伏“轻量化”趋势下的制造挑战

客户行业介绍

当前，光伏行业正经历从“常规组件”向“双玻组件”及“超薄化”转型的关键期。光伏玻璃作为组件的封装面板，其厚度直接从过去的3.2mm下降至1.6mm乃至1.0mm 。玻璃越薄，透光率越高，发电效率越好，但同时也带来了易碎、易产生应力的难题。中建材（宜兴）、信义光伏等头部企业正大规模建设“5G智能零碳工厂”，对生产设备的智能化、柔性化提出了极高要求 。

具象设备名称

在某光伏龙头企业的太阳能装备用光伏电池封装材料（深加工）自动化生产线中，核心工位为 “光伏玻璃原片上料与移栽机”

二. 困境与阵痛：气动方案的“不可控之痛”

当前困境：

该客户产线原方案采用传统气动平行夹爪，用于抓取1.6mm的超薄光伏玻璃，将其从AGV小车搬运至清洗辊道。在实际批量生产中，设备频繁遭遇“碎玻璃”事故。

损失：

在光伏行业，原片玻璃的破损不仅是损失一片玻璃的成本，其后果具有连锁破坏性：

1.产生隐性碎片： 气动夹爪冲击力过大，导致玻璃边缘产生肉眼不可见的微裂纹（崩边），在后续钢化或层压环节扩展为废品。

2.停机清料成本高： 一旦夹碎，细小的玻璃碎屑会污染昂贵的输送滚轮和真空吸盘平台，产线必须紧急停线清理。在“整线节拍60秒/片”的高效产线下，每停机一次，损失产能价值高达数千元。

3.良率瓶颈： 过去该工位良率仅维持在98.5%，无法达到工厂99.9%的内部考核指标。

寻找新方案的必要性

客户急需一种具有“柔性触觉” 的新型夹持方案。传统气动系统由于空气的可压缩性，且缺乏精确的力反馈，即便加装减压阀，依然存在“启动冲击大”和“末端到位过冲”的物理缺陷 。

三. 原方案故障分析

老方案原理

原气动夹爪依赖压缩空气推动活塞。通过调速阀控制流量，利用磁性开关检测到位。

故障原因分析

在夹取1.6mm薄片玻璃时，气动夹爪的两个致命缺陷暴露无遗：

冲击力不可控： 即使将气压调至0.1MPa，启动瞬间的静摩擦力转变为动摩擦力时，夹爪依然会产生一个巨大的“冲击峰值力”，直接作用于玻璃边缘。

缺乏中间位置控制： 气动夹爪只有“开”和“闭”两种状态。无法实现“先快速靠近，再低速轻触”的精密动作。

排除故障代价

为了维持生产，客户每周需更换一次夹爪上的硅胶垫片，并每两小时由质检员用应力仪抽检玻璃边缘。即便如此，每月因气动夹持不当造成的直接材料损失仍超过3万元。

四. 新产品方案：威恒电动夹爪

针对光伏行业的严苛需求，我们引入了威恒电子（WEFHENG） 的最新一代精密电动夹爪。

产品选型

产品名称： 威恒电子 精密电动平行夹爪

型号： WEF-MHZ2-20B-18-2N

详细参数

夹持力范围： 5N ~ 80N（可通过软件任意设定，实现柔性夹持）

行程： 18mm

传动方式： 精密丝杆+直流无刷电机

控制方式： IO控制

额定电压： DC 24V

防护等级： IP40（内部电路板三防漆涂覆）

产品原理与特点

原理：

采用“伺服电机+滚珠丝杆”驱动结构，搭载高精度电流检测技术。控制器实时监测电机扭矩，通过换算模型精确反馈夹持力，形成闭环控制。

核心亮点（应对光伏场景）：

1.自适应行程与力控： 替代气动。彻底告别气压波动，支持“位置模式”与“力控模式”混合。针对光伏玻璃，我们设定了“先定位，再轻触”的逻辑。

2.夹爪到位反馈信号： 不仅能检测是否夹紧，还能反馈当前夹持力数值，实现“数字孪生”监控。

3.驱动一体，IO控制：内置驱动器，无需外置电柜，标准NPN IO即可直接控制，极大简化了光伏产线繁杂的布线。

4.断电自锁（关键）： 具备蜗轮蜗杆自锁机构 。在突然断电时，夹爪依然保持夹持状态，防止玻璃掉落摔碎，彻底解决客户对“掉片”的恐惧。

五. 应用实例：华东光伏产业基地

具体客户与地域

客户名称： 中建材（宜兴）新能源有限公司

地域： 中国·宜兴（高塍镇）

行业地位： 全球超薄光伏玻璃领军者，行业最薄1.5mm玻璃诞生地，5G智能零碳工厂标杆 。

客户要求与匹配原因

客户要求：

夹持1.6mm玻璃边缘，不允许产生肉眼可见裂纹。

夹持力必须恒定且可数字化调节，应对不同厚度的玻璃批次。

在车间湿度较高、存在玻璃粉尘环境下稳定运行。

匹配原因：

1.材质与环境： 夹爪本体采用高强度铝合金阳极氧化处理，耐腐蚀，适应玻璃生产线的轻微酸碱环境及高湿环境。

2.性能指标： 1.6mm玻璃的许用夹持力通常需控制在30N以内。气动方案通常在40-60N（过冲），而WEF-MHZ2-20B-18-2N设定28N即可稳定抓取，远低于碎裂阈值。

3.特殊要求： 客户现场无大型空压机集中供气（部分产线纯电化），威恒电动夹爪仅需24V电源，完美契合其“零气耗”车间愿景。

六. 使用效果与前后对比

使用情况描述

自2025年Q1改造完成后，该工位已连续运行超过200万次循环，期间未发生一起因夹持力度不均导致的玻璃整片碎裂事故。

前后对比优势

客户评价： “威恒这款电动夹爪真正解决了我们超薄玻璃搬运的痛点。它的力控功能让‘机器人’有了触觉，我们再也不用担心夹碎玻璃了。”

总结经验

1.控制权在手： 电动化是夹爪的未来，将控制权从复杂的气路交还给软件，是实现智能制造的基础。

2.力控是灵魂： 针对易损工件，必须选择具有“力控模式”而非简单“位置模式”的电动夹爪。

3.自锁是保险： 在立式或高速搬运场景，断电自锁功能不仅是保护工件，更是保护人身安全。

七、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。

本案例证明，通过技术创新，一个核心部件的升级，能够为整个自动化设备带来质的飞跃。威恒电子，致力于成为您最可靠的自动化核心部件伙伴。