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广州市威恒电子有限公司WEF-MHZ2-10A-8-2N电动夹爪在3C精密组装六轴组装机夹取玻璃镜片的应用案例
威恒电子电动夹爪在3C精密组装手机摄像头模组微型镜片装配中的应用案例
一、 客户行业与设备背景
1. 客户行业介绍
随着智能手机对拍摄性能要求的不断提升,多摄、高像素、潜望式镜头成为主流。摄像头模组(CCM)的制造已成为3C(计算机、通信、消费电子)电子制造业中精度要求最高、环境要求最严苛的环节之一。微型镜片作为光学核心部件,其表面精度和洁净度直接决定了成像质量。
2. 具象设备名称
本次应用案例的终端设备为全自动高精度AA(主动对位)六轴组装机。该设备用于将直径仅为3mm-8mm的微型塑料或玻璃镜片,以微米级的精度压入镜筒,并完成与CMOS感光芯片的主动对位固定。
3. 当前设备的困境
在引入威恒方案前,该AA组装机的Z轴末端执行器长期使用微型气动平行夹爪。主要困境表现为:
夹持力失控:气源压力受工厂管路波动影响(±0.1MPa),导致夹爪夹持力不稳定。为了抓稳镜片,常需调高气压,导致镜片边缘产生肉眼不可见的应力白边或直接碎裂。
无状态反馈:传统气爪只有“开/闭”两个状态,无法感知是否真正抓取了镜片。当镜片厚度存在±0.02mm的公差时,气爪经常出现“空抓”或“夹不到位”,导致装配缺料。

二、 老方案痛点分析
1. 老方案检测原理
原有气动方案依赖磁性开关检测活塞位置。当活塞到达指定位置(夹紧或松开),磁性开关闭合,PLC收到信号。
2. 故障原因分析
物理冲击:气动夹爪启动速度快,到位时有刚性冲击,镜片在这种冲击下极易产生隐性裂纹。
弹性变形误判:镜片本身具有一定的弹性。夹爪碰到镜片表面停止运动,但由于镜片轻微变形,活塞并未完全到位,磁性开关未触发,机器即判定“抓取失败”报警停机。
3. 排除故障的代价
直接成本:每碎一片镜片,物料损失约15-30元;停机清理碎屑和更换吸嘴/夹爪耗时约10分钟,造成设备嫁动率(OEE)下降约5%。
间接损失:碎屑若未能完全清理,会划伤后续组装中的滤光片或CMOS芯片,导致整个模组报废,单颗模组价值从几十元到上百元不等。
三、 新产品引入与选型
1. 产品名称与型号
产品名称:威恒电子精密平行电动夹爪
具体型号:WEF-MHZ2-10A-8-2N
产品资质:
3. 详细参数
参数项 | 规格指标 |
抓持力范围 | 10N |
最大行程 | 8mm (单侧4mm) |
开闭速度 | 5mm/s - 30mm/s |
本体重量 | 189g |
控制方式 | IO控制 |
额定电压 | DC 24V |
四、 产品原理与核心特点
1. 产品原理介绍
威恒WEF-MHZ2系列采用高精度直流无刷电机 + 减速齿轮箱 + 丝杆传动结构。控制器内置高精度电流检测电路(霍尔效应原理),通过实时监测电机电流变化来换算夹爪末端的实际受力情况,形成闭环力控。
2. 核心亮点(解决痛点关键)
1.自适应行程:遇到微型镜片时,夹爪不以固定位置为目标,而是以设定的“目标力矩”为准。无论镜片厚度公差如何变化,夹爪都能在接触到镜片表面且达到设定夹持力时自动停止,彻底解决了“夹碎”或“夹不紧”的难题。
2.夹爪到位反馈信号:不同于气爪的磁性开关,该型号可输出 “力到达” 信号。控制器确认夹爪已施加了2N的力在镜片上,才发送“抓取完成”信号给上位机。
3.断电自锁:采用蜗轮蜗杆结构,具备自锁功能。即便在组装过程中突发断电,夹爪依然能牢牢夹住昂贵的镜片不掉落、不碰撞。
4.力控代替气动:消除了对工厂不稳定压缩空气的依赖,实现全电控,洁净度等级更高,无油污污染风险。
五、 具体匹配与应用
1. 具体客户信息
客户名称:东莞聚晶光学科技有限公司(国内光学镜头模组TOP 5企业)【示例名称】
地域:广东东莞长安镇(华南3C智造核心区)
行业地位:全球智能手机摄像头镜头供应商,市占率约12%。
2. 客户特殊要求
洁净度:必须适配100级洁净车间,材料不可掉尘。
防静电:夹爪表面电阻率需小于1x10⁶Ω,防止静电击穿镜片镀膜。
软着陆:接触镜片时的速度必须控制在5mm/s以内。
3. 匹配原因
客户原有的气爪无法满足“软着陆”和“恒力夹持”的要求。威恒WEF-MHZ2-10A-8-2N具备力控模式和低速可调功能,且材质经过特殊阳极氧化处理,符合洁净车间ESD标准,是唯一的替换选择。
六、 使用效果与前后对比
1. 使用情况描述
经过3个月不间断运行(约300万次夹持循环),威恒电动夹爪表现稳定
2. 前后对比优势
指标 | 改造前(气动夹爪) | 改造后(威恒WEF-MHZ2) |
良品率 | 98.2%(主要是镜片划伤/碎边) | 99.95%(几乎无机械损伤) |
故障率 | 约 2次/天(空抓或卡死) | < 1次/月 |
调试时间 | 换型需调气压阀和缓冲器,耗时30分钟 | 直接接线即可,耗时1分钟 |
能耗 | 持续耗气(空压机能耗) | 静止时0能耗,动作时约5W |
总结优势:设备嫁动率从85%提升至98%;由于采用断电自锁,杜绝了因急停或掉电导致的飞件、撞机事故,预计每年为客户节省因掉电导致的物料损失超过10万元

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。