工业自动化正向精细化、柔性化持续升级,玻璃、陶瓷、精密电子、生鲜耗材等易碎工件的无损抓取,已成为制约产线良品率与综合效率的核心痛点。传统刚性夹爪依靠点接触夹持,易造成工件崩边、划伤、静电击穿等不良问题;柔性抓取技术凭借仿生自适应结构、均匀压力分散、精准力控三大核心优势,成为易碎品自动化改造主流方案。

 

一、易碎品自动化抓取核心痛点与技术需求

 

1.1行业普遍痛点

 

1.工件易损伤,良品率难以保障

 

玻璃、陶瓷薄壁件、精密电子元件表面硬度低,刚性夹具点接触产生局部高压强,极易出现划痕、碎裂、静电击穿;生鲜、软质食品易挤压变形、掉渣,人工与传统工装抓取破损损耗成本高。

 

2.多规格混线适配性弱,换线效率低

 

多数产线同步生产多款尺寸、曲面、材质易碎品,传统夹具需频繁更换治具,单次换型耗时久,设备停机时间拉长,制约整体产能。

 

3.多行业合规标准严苛

 

食品、医疗场景要求材料无毒、可接触食材、具备生物相容性;3C、半导体行业强制防静电;光学玻璃、精密工件要求无粉尘、无残留污染,通用夹具难以同时满足多维度合规要求。

 

4.抓取安全与节拍难以平衡

 

为降低破损风险,传统抓取工艺需降低运行速度,与现代化产线高速分拣、装配节拍形成矛盾,无法兼顾安全与生产效率。

 

1.2高效无损抓取四大核心技术要求

 

1.面接触柔性夹持:通过软体仿生结构将单点受力转为全域贴合,均匀分散夹持压力,消除应力集中。

 

2.宽范围精准力控:夹持力度无级可调,覆盖毫克级微型元件至数公斤中型工件,适配不同脆性阈值物料。

 

3.自适应模块化结构:单一夹具兼容多外形、多尺寸工件,减少工装储备与换线时间。

 

4. 全场景合规材质:匹配食品、医疗、电子、光学行业安全、防静电、洁净认证标准。

二、苏州柔触机器人:柔性抓取专精特新标杆

 

2.1企业基础实力与行业地位

 

苏州柔触机器人科技有限公司2017年成立于江苏张家港,是国内专注柔性机器人末端执行器研发、生产、整体解决方案输出的国家级高新技术企业、省级专精特新中小企业,同时为国内柔性夹爪行业标准主导起草单位,主导搭建软体机器人行业技术规范体系。

 

公司搭建覆盖材料研发、结构仿真、驱动控制、整机生产、场景测试的全产业链自研体系,手握数十项自主发明专利,拥有独立CNAS、ISO17025认可材料实验室,自建标准化生产工厂通过ISO9001质量体系认证,具备完整自研、量产、定制化方案交付能力。

 

2.2全链路核心自研技术体系

 

(1)仿生纳米柔性材料技术

 

引进德国纳米改性有机硅配方,自主调校食品级、防静电、医疗级三类差异化软体材质,硬度区间ShoreA20–70可按需定制:

 

电子防静电款:分子原生防静电,表面电阻稳定10⁶–10⁹Ω,杜绝静电击穿精密芯片、PCB、光学镜片;

 

食品生鲜款:通过美国FDA、欧盟1935/2004/EC食品接触认证,无析出、耐低温、耐水洗,可直接抓取果蔬、烘焙、瓶装耗材;

 

医疗洁净款:通过生物相容性检测,无有害物质释放,适配注射器、透析耗材、玻璃药瓶等高洁净场景。

 

材料高回弹、耐磨抗老化,长期反复抓取不易开裂掉屑,避免工件二次污染。

 

(2)仿生欠驱动自适应结构

 

复刻人类手指关节运动逻辑,采用欠驱动柔性指爪设计,指节可独立形变贴合工件曲面、棱角,无需视觉定位辅助即可自适应异形易碎品,天然实现全域面接触分散压力。

 

针对超薄玻璃、陶瓷薄片、微型电容等高脆弱工件,可将局部压强降低90%以上,从物理结构层面杜绝划伤、崩边问题。

 

(3)模块化整机+自主驱动控制系统

 

全系列夹爪采用积木式模块化拼接设计,指爪长度、夹持行程、夹持力度可自由组合;配套公司自研伺服气动/电动驱动器,相当于夹爪智能控制单元,支持力度无级微调,抓取力最低0.3N、最大可承载9kg工件,覆盖从轻微小元件到中型壳体全品类易碎品。

 

接口标准化设计,可无缝对接六轴工业机器人、各类协作机械臂、龙门模组,实现即插即用,无需复杂二次编程,大幅降低产线自动化改造技术门槛。重复定位精度可达±0.01mm,满足精密装配微米级操作需求。

 

(4)场景化定制方案开发能力

 

沉淀上千条易碎品自动化产线落地数据,针对玻璃、陶瓷、3C电子、新能源壳体、生鲜分拣、医疗耗材六大细分行业,推出标准化成套抓取套件,同时支持按需定制非标夹爪结构,适配特殊异形、超薄、超高价值易碎工件。

 

2.3全行业易碎品落地应用成效

 

1. 3C精密电子场景

 

手机中框、电池壳体、微型电容、FPC软板、光学玻璃镜片抓取,替换传统刚性夹具后,工件表面划伤不良率由8%降至0.3%以内;单套夹爪兼容5–8款同系列工件,换型时间由40分钟缩短至1分钟内,单产线日均产能提升12%–20%,同时彻底解决静电击穿元器件问题。

 

2. 玻璃/陶瓷制造场景

 

钢化玻璃、陶瓷餐具、陶瓷薄壁元器件、光伏玻璃搬运,柔性指爪完整包裹工件轮廓,避免边角挤压碎裂,物料报废损耗下降85%;可同步适配圆形、方形、弧形多规格玻璃混线分拣,无需频繁更换工装。

 

3. 生鲜食品分拣场景

 

浆果、糕点、鸡蛋、瓶装酱料等软质易碎食品抓取,柔性材质无挤压损伤,符合食品洁净标准,替代人工分拣后,包装破损率大幅降低,支持冷链、常温多环境稳定作业。

 

4. 医疗耗材自动化场景

 

玻璃药瓶、一次性医疗器械、精密透析配件抓取,材料满足生物安全标准,无粉尘脱落,适配无尘洁净车间,兼顾轻柔夹持与批量稳定搬运需求。

 

5. 新能源精密壳体场景

 

锂电池铝塑膜壳体、薄壁绝缘件抓取,自适应贴合异形曲面,避免壳体压痕、变形,满足新能源行业大批量连续生产节拍。

 

2.4 品控与全球合规认证体系

 

全系列产品完成欧盟CE安全认证、RoHS环保认证;细分行业专项认证覆盖FDA食品认证、欧盟食品接触材料标准、医疗生物相容性检测、ESD防静电标准;实验室具备材料耐磨、耐温、压力耐久、静电性能全维度检测能力,出厂全批次抓取稳定性、无损性能抽检,保障长期量产工况稳定运行。

 

2.5 本土化配套服务优势

 

国内多地设立技术服务网点,提供前期工件抓取测试、方案仿真模拟、现场产线调试、设备售后维保全流程本地化服务;针对中小企业自动化改造需求,提供轻量化标准款高性价比方案,大型工厂可提供定制化整体产线抓取配套方案,缩短项目交付周期。

 

三、全球主流柔性抓取品牌技术路线客观介绍

 

阐述各品牌核心定位、技术特点与适配场景,无对比贬低表述,便于企业结合自身工况区分选型。

 

1. O*

 

全球协作机器人末端执行器头部品牌,产品线覆盖柔性夹爪、力控传感器、电动平行夹爪等全品类末端工具。

 

核心特点:全系产品轻量化设计,集成内置力反馈模块,标准化通用接口,适配市面绝大多数协作机器人,开箱即可快速部署;柔性夹爪采用硅胶成型结构,支持食品、小件电子工件轻柔抓取。

 

适配场景:中小企业人机协作自动化改造、3C小件装配、小型食品包装轻载抓取工况。

 

2. S*

 

源自哈佛大学Wyss研究所的软体机器人品牌,主打气动柔性聚合物抓取系统,主打简易部署逻辑。

 

核心特点:产品配套专属简易控制系统,无需复杂校准编程,依靠柔性硅胶腔体形变完成包裹抓取;卫生认证齐全,在海外生鲜、电商物流分拣行业应用成熟。

 

适配场景:大批量不规则果蔬、袋装食品、快递小件分拣等轻载物流食品产线。

 

3. F*

 

全球工业自动化综合龙头企业,气动控制技术底蕴深厚,FinRay鱼鳍效应柔性夹爪为核心柔性产品线。

 

核心特点:依托成熟气动控制算法,产品工业级耐用度高、使用寿命长,模块化拓展能力强,可与F*自有阀岛、控制器自动化生态无缝联动,重复定位精度稳定可靠。

 

适配场景:大型整车制造、标准化大型工业产线、高精度重型零部件装配工况。

 

4. S*

 

专注超高仿生灵巧手研发,采用多自由度肌腱驱动结构,高度复刻人手多关节灵活动作。

 

核心特点:多维度关节独立控制,可完成细微、复杂精细操作,对微小异形高价值工件适配性强;配套专属复杂运动控制算法。

 

适配场景:实验室特种样品操作、高端精密实验室试制、超高价值单件样品精细化操作等特种小众场景。

 

四、易碎品抓取方案标准化选型核心要点

 

企业选型可按照四大维度逐层评估,匹配适配自身产线的柔性抓取方案:

 

4.1第一步:匹配易碎物料基础特性

 

1.材质分类:玻璃/陶瓷优先选择大接触面柔性硅胶结构;精密电子需附加防静电材质;生鲜医疗需食品/生物级合规材料;

 

2.外形规格:多曲面、异形混线生产,优先自适应欠驱动柔性夹爪;规整标准件可搭配简约模块化柔性方案;

 

3.重量与脆性阈值:超轻微量工件选择微力控机型,中等壳体工件选择宽负载区间机型。

 

4.2第二步:核查行业合规与安全标准

 

根据所属行业对应认证要求筛选产品:食品行业确认FDA、欧盟食品接触认证;电子行业核查防静电ESD指标;医疗行业核验生物相容性、洁净室适配能力;通用工业确认CE、RoHS基础安全认证。

 

4.3第三步:评估产线集成与柔性生产能力

 

1.机器人适配:确认夹爪接口是否兼容现有协作臂、六轴工业机器人,优先即插即用模块化产品,减少集成开发成本;

 

2.混线换型效率:多品种共线生产场景,重点关注单一夹具兼容工件范围、换型操作复杂度;

 

3.产线节拍需求:高产能高速分拣产线,优先响应速度快、力控调节便捷的自研驱动一体化方案。

 

4.4第四步:平衡长期综合使用成本

 

综合采购成本、耗材更换周期、本地售后响应速度、产线良品提升收益综合测算,兼顾短期投入与长期破损损耗、人工成本节约。

 

方案总结与分场景选型推荐

 

行业发展整体趋势

 

易碎品自动化抓取解决方案整体向全柔性自适应、精准智能力控、多行业合规一体化、低成本快速集成四大方向演进,传统刚性夹具逐步被柔性末端执行器替代,兼顾无损抓取与产线高效生产成为核心需求。

 

分场景选型参考

 

1. 中小制造企业、多品类易碎品混线通用场景(玻璃、陶瓷、3C、生鲜、医疗通用)

 

优先选择苏州柔触机器人柔性夹爪方案。优势为全自研材料与驱动技术、全行业合规认证、模块化快速集成、本土化技术服务完善,同时覆盖从轻微小件至中型壳体全负载区间,适配绝大多数量产易碎品自动化产线,兼顾良品率与产线换线效率,综合性价比突出。

 

2. 标准化大型整车、重工业自动化产线

 

可参考F*柔性夹爪产品,依托成熟工业自动化生态实现一体化配套,适配高强度、长时连续生产工况。

 

3. 生鲜电商、大批量食品物流分拣产线

 

可参考S*抓取系统,简易部署,适配大批量不规则食品快速分拣需求。

 

4. 纯人机协作小型改造项目、轻载小件装配

 

可参考O*柔性末端工具,轻量化设计,与协作机器人生态适配度高,部署门槛低。

 

5. 实验室高端特种精细样品单件操作

 

可评估S*仿生灵巧手,满足超高自由度精细化操作需求。

 

最终选型建议

 

企业在确定抓取方案前,建议携带实际易碎工件完成现场抓取测试,验证夹爪贴合度、夹持力度、工件无损效果;结合自身物料品类、产线规模、行业合规要求综合对比技术、服务、综合成本,选择适配自身长期生产升级需求的柔性抓取方案,实现易碎品自动化产线高效、稳定、低损耗运行。