广州市威恒电子有限公司WEF-MHZ2-20B-18-2N电动夹爪在新能源行业锂电产线极片段夹取电芯的应用案例

一、 背景与客户困境

1. 客户行业介绍

随着“双碳”目标的推进，新能源动力电池行业进入爆发式增长期。本次案例客户位于江苏常州（新能源之都），是一家专注于圆柱和方形铝壳电池组装线（PACK线）及化成分容设备的国家级专精特新“小巨人”企业。该客户在锂电池中后段设备市场占有率位居国内前三，对设备的精细化、安全性有着严苛的标准。

2. 具象设备与当前困境

在客户最新的“化成分容自动化物流线”中，有一道关键工序：将老化测试后的软包/方形电芯，从高温托盘中取出并放入分选机的待料区。该工位原使用传统的气动平行夹爪。

当前困境： 现场使用气爪夹取电芯时，极耳损伤率高；且因压缩空气波动，偶有“掉电芯”事故。随着该客户产能爬坡至120PPM（每分钟120个），气爪的响应迟缓和刚性冲击问题被急剧放大。

3. 损失与新产品必要性

在新能源行业，电芯表面的破损（极耳褶皱、铝壳划痕） 直接导致绝缘不良或漏液。据统计，该工位原气动方案造成的良品率损失约为1.5%，按单条产线日产10万只电芯计算，每天报废1500只，直接经济损失超过2万元/天。

此外，气爪断气掉件问题极易引发正负极短路起火，这是锂电池生产的绝对红线。因此，寻找一款具备 “柔性触控” 和 “绝对安全” 的电动夹爪方案迫在眉睫。

二、 原方案缺陷分析

1. 检测原理与故障原因

原气动夹爪依赖磁性开关检测位置，无法感知真实的夹持力。由于来料电芯的厚度公差在±0.5mm内波动，当遇到偏厚的电芯时，气爪的恒定大冲击力会直接压伤电芯表面；气压不稳时，夹持力不足，导致电芯在高速搬运中离心力甩脱。

2. 排除代价

工程师尝试加装减压阀和缓冲突击头，但这导致节拍增加0.3秒，无法满足产能。且气路系统涉及空压机、过滤装置等庞大维护成本，每月需停机保养，单次停机损失约5万元。

三、 新产品方案：威恒电子WEF-MHZ2-20B-18-2N

1. 产品身份信息

产品名称： 威恒二爪型电动平行夹爪

专利号：ZL 2019 1 1023529.4

2. 详细参数

3. 产品原理与特点

原理： 采用“伺服电机+丝杆”驱动。通过内置高精度电流检测（等效于力传感器），构成闭环力控系统。当夹爪接触到电芯时，电流达到设定的阈值，电机立即停止前进并保持力矩，而非硬性夹紧。

核心特点（亮点）：

1.自适应行程： 无需人工调整，自动适应不同宽度电芯。

2.夹持反馈： 输出“已夹到”信号，防止空抓。

3.替代气动： 仅需一根2芯电源线和一根信号线，即插即用。

4.驱动一体： 驱动器内置，无需复杂的电控柜布置。

5.断电自锁： 内置刹车机构，断电后依然保持夹持力，杜绝高空掉电芯。

6.力控夹爪： 关键亮点。能像人手一样轻触电芯，保护极耳。

7.IO控制： 兼容PLC的简单I/O指令，免去复杂的代码开发。

四、 应用实施与匹配度

1. 匹配原因（为什么选WEF-MHZ2-20B-18-2N？）

软接触需求： 动力电池电芯（特别是软包）很软，气动是“硬碰硬”，WEF系列的力控是“软着陆”。

极寒环境：化成分容车间有低温老化房，温度低至-10℃。气动在此温度下结冰易卡死，而电动丝杆结构不受影响

洁净度： 避免气动排气带来的油雾污染电芯表面。

2. 环境与材质

材质： 主体采用高强度铝合金（阳极氧化）及304不锈钢件，耐腐蚀。

酸碱环境： 未直接接触电解液，满足车间常规耐腐蚀要求。

温度： 适应-10℃ ~ 60℃。

灰尘/防水： IP40等级，适用于干燥的电池组装车间（非水洗线）。

五、 效果与价值

1. 使用情况描述

改造后，该工位连续运行3个月无故障。通过IO控制完美对接了原有欧姆龙PLC程序，改造仅用30分钟。

在抓取厚度超标的电芯时，夹爪自动报警提示“未到位”，但依然保持自锁力夹住电芯，未发生掉落。

2. 前后对比优势

3. 经验总结

“电换气”不仅是趋势，更是锂电安全的必选项。 在搬运昂贵且易损的电池时，电动夹爪的成本远低于安全事故损失。威恒电子的WEF系列凭借自锁功能和力控精度，完美解决了电池形变与抓取稳定的矛盾。

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。

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。