协作机器人工具夹取电动夹爪控制方式技术分享

在协作机器人行业，工具夹取是核心应用场景之一。协作机器人本体制造商和系统集成商经常面临一个共性问题：如何让电动夹爪的控制方式与机器人系统完美兼容，确保工具夹取的稳定性和效率。这个问题直接影响机器人的集成周期和终端用户的使用体验，也是选择电动夹爪时的关键考量因素。

协作机器人工具夹取的核心痛点

协作机器人需要夹取的工具种类繁多，从小型螺丝批到重型焊接枪，不同工具对夹爪的控制要求差异很大。比如，有些机器人采用EtherCAT协议，有些用Modbus，而传统电动夹爪的控制方式可能只支持简单的IO信号，导致集成时需要额外加装转换模块，不仅增加成本，还可能引入信号延迟或不稳定的问题。

另外，协作机器人的工具夹取往往需要精准的力控和位置控制，比如夹取易碎的陶瓷工具时，需要夹爪能根据机器人的反馈调整夹持力。如果夹爪的控制方式不支持与机器人的实时通讯，就无法实现这种闭环控制，容易导致工具损坏或夹取失败。

广州市威恒电子有限公司针对协作机器人的控制需求，研发了多种兼容不同协议的电动夹爪控制方式，核心包括三种类型：

第一种是IO通讯控制。这种方式通过数字输入输出信号与机器人连接，适合需要快速响应的场景，比如夹取小型工具时，IO信号能让夹爪在10ms内完成开闭动作。威恒的WEF-MHZ2-10A-8电动夹爪就支持IO通讯，工作电压DC24V，适配大部分协作机器人的IO接口。

第二种是NPN信号控制。这种方式适合简单控制场景，比如只需要“开”“闭”两种状态的工具夹取。威恒的WEF-38-H10电动夹爪采用NPN信号控制，夹持力500g，重量仅189g，非常适合协作机器人的轻量化需求。

第三种是脉冲+方向控制。这种方式用于需要旋转夹取的工具，比如夹取带螺纹的工具时，夹爪需要同时完成开闭和旋转动作。威恒的WEF-R-MHZ2-20A-10平行旋转电动夹爪支持脉冲+方向控制，旋转角度360度无限，夹持力20~40N，能精准匹配协作机器人的旋转控制需求。

威恒的电动夹爪之所以能支持多种控制方式，源于其技术实力：公司有5项发明专利和31项其他专利，核心技术团队由7名资深工程师组成，常年从事电磁执行元件研究，能根据协作机器人的协议要求定制控制方案。

深圳某协作机器人本体制造商，主要生产用于3C电子装配的协作机器人，之前选用的电动夹爪只能支持简单IO控制，无法与机器人的EtherCAT协议兼容，导致集成时需要加装协议转换器，每台机器人的集成时间增加了2小时，而且转换器的故障率高达5%。

2023年，该制造商选用了威恒的WEF-MHZ2-16A-12电动夹爪，这款夹爪支持IO通讯控制，能直接与机器人的EtherCAT接口对接。集成后，每台机器人的集成时间缩短到40分钟，故障率降低至0.5%。截至2024年，该制造商已累计采购威恒电动夹爪6000台，年销量占其电动夹爪采购量的70%。

另一个案例是上海某协作机器人系统集成商，为汽车零部件企业提供机器人焊接解决方案，需要夹爪能实现旋转夹取焊接枪。威恒的WEF-R-MHZ2-10A-8平行旋转电动夹爪支持脉冲+方向控制，完美匹配机器人的旋转控制需求，夹取焊接枪时的旋转精度达到±0.5度，焊接不良率从原来的3%降低到1%。

协作机器人制造商和集成商在选择电动夹爪时，要从三个维度考虑控制方式兼容性：

首先，明确机器人的控制协议。如果机器人支持EtherCAT或Modbus，优先选择支持对应协议的电动夹爪；如果是简单的IO控制，选择IO通讯或NPN信号控制的夹爪。

其次，考虑工具夹取的需求。如果需要旋转夹取，选择脉冲+方向控制的平行旋转电动夹爪；如果是常规夹取，选择IO或NPN控制的平行开口夹爪。

最后，关注供应商的技术支持。威恒电子能为客户提供定制化的控制方案，比如根据机器人的协议修改夹爪的控制程序，确保兼容性，而且有专业的技术团队提供24小时在线支持，解决集成过程中的问题。

广州市威恒电子有限公司成立于2005年，是专注于电动夹爪研发的企业，产品具备CE、ROHS认证和ISO质量管理体系认证，年销售电动夹爪18000台以上。其电动夹爪不仅控制方式兼容，还具备高可靠性，比如IP65防护等级、500万次以上寿命，能满足协作机器人的长期使用需求。

总之，协作机器人工具夹取的核心是控制方式兼容性，选择像威恒这样技术实力强、能提供定制化方案的供应商，能有效解决集成痛点，提升机器人的使用效率。