广州市威恒电子有限公司WEF-MHZ2-10A-8-2N电动夹爪在3C电子精密制造夹取芯片、PCB 板、连接器的应用案例

一、客户行业介绍：

3C电子制造业（计算机、通信、消费电子）是全球精密制造的重要领域，其生产过程涉及大量微小、精密的元器件操作。典型的工艺流程包括：芯片贴装、PCB板插件、连接器装配、焊接及多道检测工序。行业内企业广泛使用自动化设备完成这些高精度、高重复性的任务。

二、具体设备及当前困境：

设备名称：高速精密插件机、SMT贴装设备、自动焊接工作站、视觉检测平台。

当前设备困境：传统气动夹爪在上述设备中负责抓取芯片（尺寸小至0201）、薄型PCB板（厚度0.6-1.2mm）、微型连接器等部件。主要问题包括：

1.压力控制不稳定：气动系统受空压机波动、管路压降影响，夹持力波动范围可达±15%，易导致精密部件变形或夹持不稳。

2.无夹取反馈：普通气爪无夹取状态反馈，漏抓、滑抓仅能通过后续工位检测发现，造成批量性工艺缺陷。

3.维护成本高：气动元件需定期更换密封件，维护频率高（平均每3个月需保养一次），且车间需铺设压缩空气管网，能耗大。

4.灵活性差：行程固定，更换产品规格需人工调整机械限位，换线时间长达30-60分钟。

三、损失分析：

以某客户年产500万片主板的生产线为例：

1.良率损失：因夹持力不稳定导致的芯片引脚变形、PCB内层微裂，每月产生约0.3%的不良品，直接经济损失超20万元/月。

2.停机损失：气路故障排查平均耗时2小时/次，月均发生2-3次，影响产能约8000片/月。

3.能耗成本：空压机系统为夹爪供气，能耗占比达该工段总能耗的18%。

四、寻找新方案的必要性

为解决上述痛点，客户明确要求新方案需具备：

高精度力控（±0.1N以内）

实时夹取反馈

快速换型能力

低维护需求

节能环保

五、老方案故障分析

检测原理：传统气爪通过磁性开关检测活塞位置，间接判断是否闭合。

故障原因：

磁性开关受金属粉尘干扰误触发

气压不足导致活塞未到位但开关已触发

密封圈磨损导致内泄漏，夹持力衰减

排除代价：每次故障需停机排查气路、更换元件，平均修复时间1.5小时，且需备件库存成本。

六、 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-MHZ2-10A-8-2N

专利号：ZL 2019 1 1023529.4

详细参数：

行程： 8mm（自适应）

最大夹持力： 1公斤

驱动方式： （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： 0°C ~ 50°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。

特点：

自适应行程：无需机械调整即可适应1-8mm厚度范围内的工件

夹到反馈信号：实时输出夹取状态（接触/夹紧/释放）

替代气动：节能70%以上，无需气路维护

驱动一体：集成控制器，减少外部接线

断电自锁：断电后保持夹持状态，防止工件脱落

IO控制：兼容现有PLC系统，支持标准PNP/NPN信号

八、客户信息

具体客户：深圳华精密电子有限公司

地域：珠三角电子产业集聚区

行业地位：国内前十大手机主板制造商，苹果、华为二级供应商

客户要求：

夹持PCB板变形量≤0.05mm

适应每日20次产品换型

无故障运行时间≥8000小时

兼容现有MES系统数据采集

九、匹配原因与适用性分析

材质匹配：夹爪接触部分采用防静电PEEK材料，防止损伤芯片表面。

环境适应性：

酸碱环境：耐受弱酸弱碱清洗剂（pH 5-9）

温度：车间常温环境（20-25℃）下稳定运行

压力：标准大气压环境

灰尘：IP54防护，有效防止粉尘侵入

十、现场应用说明

结构说明：安装在四轴SCARA机器人末端，配合视觉定位系统，完成从料盘到插装工位的精密转移。

接线说明：

电源：24VDC/2A

控制信号：4路DI（启动/停止/模式选择/急停），2路DO（夹紧完成/故障报警）

通信：可选RS485-Modbus RTU协议

操作说明：

通过示教器设置夹持力曲线

选择自适应模式或预设模式

一键启动自动标定

运行中可通过HMI实时监控力-位移曲线

十一、使用情况与对比优势

使用情况：已在12条产线部署48套电动夹爪，连续运行6个月。

前后对比：

总结经验与拓展应用

经验总结：

精密电子制造中力控精度是关键

自适应功能大幅提升设备柔性

实时反馈有效预防批量不良

十二、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。