广州市威恒电子有限公司电动夹爪WEF-MHZ2-20A-10-2N（步进伺服电机驱动型）在3C行业生产线设备精密小零件柔性抓取中的应用案例

一、前提摘要：

随着3C（计算机、通信和消费电子）行业的飞速发展，产品迭代周期不断缩短，对生产制造的柔性化、智能化及精细化提出了前所未有的高要求。在智能手机、智能穿戴设备、微型摄像头模组、PCB板（印制电路板）等产品的装配线上，充斥着大量微小、精密、易损的零部件，如螺丝、芯片、连接器、FPC（柔性电路板）、镜片等。传统的自动化解决方案多依赖于气动夹爪，但其存在控制精度不足、需要复杂的空压系统、噪音大、能耗高、难以实现柔性换产等固有弊端。

为解决上述痛点，威恒电子推出的高精度电动夹爪系列产品，以其卓越的性能和灵活的操控性，为3C行业精密小零件的抓取应用提供了全新的解决方案。本案例将详细阐述威恒电动夹爪在某知名手机制造商摄像头模组装配线中的应用，展示其如何提升生产效率、产品质量和产线柔性。

二、工作原理：

威恒电子电动夹爪的核心工作原理是“以电代气”，通过内置的高性能无刷伺服电机驱动精密减速机构，将电机的旋转运动转化为夹爪手指的直线开合运动。

其工作流程可简述为：

控制信号接收：上位机PLC或运动控制器通过EtherCAT、CANopen或Modbus等工业总线协议，向电动夹爪的内置驱动器发送指令，指令中包含目标位置、速度及抓取力等参数。

伺服电机驱动：内置驱动器精确控制无刷伺服电机旋转，电机的转速和转角被精准调控。

运动转换：电机的旋转运动通过精密行星减速机或同步带等机构进行减速增扭后，传递给丝杠或齿轮齿条机构，将其转化为高精度的直线位移。

手指执行：直线位移推动夹爪的滑动指片做同步开合运动，从而实现工件的夹取与放置。

实时反馈：整个过程中，内置的高分辨率编码器实时监测电机转角，从而实现对夹爪开合位置和速度的闭环控制。同时，通过监测电机电流，可间接且精确地计算出夹持力，形成力的闭环控制。

这种全电动的控制方式，使得夹爪的每一次动作都完全数字化、可编程化，为实现智能化抓取奠定了坚实基础。

三、电动夹爪的性能参数优势：

在本次摄像头模组装配应用中，威恒电动夹爪（以WEF-MHZ2系列为例）展现了以下几大核心性能优势：

1. 自适应行程：

传统气动夹爪的行程是固定的，更换不同尺寸的零件时需要人工调整机械挡块或更换整个夹爪，耗时耗力。威恒电动夹爪的行程夹到零件就停止，就能交替抓取宽度从2mm的连接器到15mm的摄像头底座等多种尺寸零件，实现了真正的“一爪多用”，极大提高了产线的柔性，减少了夹具库存和换型时间。

2. 体积小巧，集成度高：

3C行业设备空间极为紧凑，尤其是在多关节机器人臂末端或高密度的直线模组上。威恒电动夹爪采用一体化设计，将电机、驱动器、减速机构和传感器高度集成于一个极其紧凑的外壳内，整体重量轻，体积小巧。这使得它能够轻松安装在空间受限的工位上，不会因自身重量和体积给运动机构带来额外负担，保证了高速运动下的稳定性和精度。

3. 无需气源，节能环保：

电动夹爪彻底摒弃了空压机、气管、过滤器、减压阀、润滑器等繁杂的气动组件。这不仅节省了设备初始投资和后期维护成本，更消除了气源压力波动对抓取力一致性的影响，同时避免了油污污染精密元件的风险。整个系统更加清洁、安静，符合3C行业无尘车间和高静音环境的要求，整体能耗相比气动系统降低60%以上。

4. 精准力控，保护精密零件：

这是电动夹爪相较于气动方案最具颠覆性的优势。威恒电动夹爪能够一夹到零件就停止抓取。在抓取摄像头镜片、MIC（麦克风）等脆性元件时，夹爪会在接触到工件后立即保持该恒力，既保证可靠抓取，又绝不会因夹紧力过大而压碎或划伤工件。

四、实际痛点：

这些痛点共同构成了3C行业在提升自动化水平时遇到的核心瓶颈。而威恒电子电动夹爪的精准力控、自适应行程、一体化紧凑设计、无需气源、数字通信接口等特点，正是针对以上每一个痛点的精准解决方案，从而成为推动3C行业向更高柔性、更高精度、更智能化制造升级的关键技术。

五、威恒电动夹爪的实际应用成效：

在该手机摄像头模组装配线上，威恒电动夹爪被应用于镜头对焦环拧紧和CMOS传感器贴装两个关键工位。

工位一：镜头对焦环拧紧

此前使用气动夹爪拧紧微小的对焦环时，经常因扭矩不均导致对焦精度偏差或螺纹滑牙，不良率高。改用威恒电动夹爪后，通过精确控制夹持力，确保夹紧对焦环时不产生形变；同时与伺服拧紧轴配合，整个过程力控平滑，拧紧扭矩一致性极大提升，该工位的不良率从之前的0.8%降低至0.05%以下。

工位二：CMOS传感器贴装

此工位需要将极易刮伤的CMOS传感器芯片从料盘中吸取并精准贴装到PCB板上。夹爪负责在吸嘴贴装前，先拨开料盘上的保护盖片。要求动作轻巧、绝对可靠。电动夹爪凭借其精准的力控（设定为仅0.8N），轻柔地夹取盖片边缘并将其翻折，完美避免了任何对下方敏感芯片的潜在冲击或刮擦，实现了100%的可靠性。

综合成效：

生产效率提升：换产时间减少70%，生产线切换产品型号可在10分钟内完成。

产品质量提升：因抓取力不当导致的零件损伤率下降近99%，产品直通率显著提高。

综合成本下降：节省了空压设备及维护费用，设备能耗降低，备品备件库存减少。

智能化水平提升：所有抓取参数和数据可追溯，为数字化工厂和工业大数据分析提供了数据基础。

六、客户实际应用图:

七、部门核心研发能力介绍：

广州市威恒电子有限公司电动夹爪部门，专注与电动夹爪的研发与生产，以创新驱动发展，为客户提3C设备行业、医疗设备等领域电动夹爪夹取解决方案的核心供应商。我们期待与更多行业伙伴合作，共同推动工业自动化水平的提升。

如需更详细的技术参数或定制服务，请联系威恒电子余工13825159505

八、结论：

威恒电子电动夹爪在3C行业精密小零件抓取应用中的成功，充分证明了其作为新一代执行元件的巨大价值。其自适应行程带来了无与伦比的产线柔性，紧凑型设计适应了3C行业苛刻的空间限制，无气源特性简化了系统架构并提升了清洁度，而精准的力控能力则是保护高价值精密元件、实现“零损伤”抓取的关键。

随着3C产品向更微小、更精密、更集成化的方向发展，以及工业4.0对智能制造柔性化和数字化的要求，威恒电动夹爪所提供的智能化、精细化抓取解决方案，必将成为推动3C行业自动化升级的核心动力之一，为制造商赢得未来的竞争优势。