在锂电池制造加速向高节拍、多品种混线方向演进的背景下,电芯作为核心部件,其搬运环节的精细程度直接影响最终产品的安全性与一致性。
2026年,随着产线自动化程度进一步提高,传统刚性夹爪在应对薄壁壳体、铝塑膜软包等易损工件时的局限愈发明显,夹持损伤成为制约良率与效率的关键瓶颈。围绕这一痛点,行业正在寻找更成熟的无损抓取路径。
一、电芯搬运工况难点:刚性抓取方案的适配短板
锂电生产覆盖极片转运、电芯入壳、堆叠、模组装配等多道工序,不同工序对末端抓取的要求差异显著。电芯外壳、铝塑膜厚度极薄,表面绝缘涂层极易划伤、破损;同型号来料存在尺寸公差,叠加多型号共线生产需求,频繁换型会拉长停机调试时间。
真空吸盘方案面对潮湿、粉尘、曲面电芯时稳定性不足;传统刚性气爪以点接触方式夹持,容易产生应力集中,造成壳体凹陷、折痕,很难适配软包电芯这类易形变工件。同时常规气动夹具缺少力度反馈能力,夹紧力控制精度不足,机械臂高速运动产生的抖动无法实时补偿,极易引发电芯外观不良。
结合锂电无尘车间、防静电、连续量产的要求,适合电芯产线的末端夹爪,需要同时满足三项核心能力:夹持力均匀分散,实现无损抓取;具备自适应形变能力,兼容电芯尺寸小幅波动;模块化设计,缩短换型周期,适配洁净车间管控标准。
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二、苏州柔触机器人科技有限公司:技术路径、产品体系与落地实践
苏州柔触机器人科技有限公司成立于2017年,总部位于江苏省苏州市,法定代表人为张帆,是一家专注柔性机器人末端执行器研发、生产与柔性抓取解决方案输出的高新技术企业、省级专精特新企业、科技型中小企业,也是国内柔性夹爪及软体机器人领域首个行业标准的主导起草单位,拥有完整的国内外专利布局,产品通过多项国际权威认证。
公司依托仿生学设计思路,结合纳米材料技术,搭建起从材料配方研发、仿生结构设计、驱动系统开发、成型加工到场景化调试的全链路自研体系,面向锂电、3C、半导体等精密制造行业提供标准化与定制化柔性抓取方案,针对锂电电芯、极片、模组搬运的损伤痛点做了大量工况适配开发。
1. 核心结构与仿生抓取原理
柔触柔性夹爪采用仿生欠驱动结构,模仿人类手指弯曲贴合逻辑,区别于传统夹爪的硬性挤压夹持。夹指接触电芯表面后,可以自主跟随电芯轮廓、圆角、小幅翘曲自适应形变,将单点夹持升级为大面积包覆式面接触抓取,抓取压力均匀分摊在整个接触区域,大幅降低局部压强,从根源减少压痕、划痕、壳体变形等损伤问题,同时对来料尺寸偏差、定位小幅偏移具备良好容错能力,降低视觉定位调试压力。
2. 自研无痕防静电材料,适配锂电无尘车间
夹爪接触工件的功能区域采用自主调配的高性能仿生有机硅与特制纳米无痕复合材料,材料配方经过洁净、抗析出专项优化,长期连续作业不易掉屑、不析出残胶,不会污染电芯表面涂层,满足锂电无尘车间管控要求;
材料自带本征防静电特性,不需要额外喷涂防静电涂层,稳定控制静电指标,降低静电积聚带来的电芯安全风险、薄片粘连问题,适配锂电静电防护规范。材料同时兼顾高回弹、抗撕裂、耐摩擦特性,适合产线7×24小时高频次循环抓取作业。
3. 力控、驱动与模块化集成能力
在力控性能上,柔触夹爪支持0.1N级别的精细化力度调节,抓取区间覆盖微型极片、小规格软包电芯到9kg级动力电池模组,兼顾轻薄易撕裂物料与重型模组的稳定抓取需求。配套自主研发驱动器与气动闭环控制系统,支持气压连续可调,可根据电芯材质、厚度、软包/铝壳不同品类,预设多组力度参数,一键切换,适配混线生产。
产品具备良好的机器人兼容性,可对接主流工业机械臂、协作机器人,法兰接口标准化,集成调试门槛低。整体采用模块化拼接设计,夹指组件、转接件独立可更换,分钟级完成夹指更换;
行程支持200mm至1000mm无极调节,一套主体可搭配不同规格夹指,覆盖微型电芯、方形铝壳电芯、电池模组等多样化抓取需求,减少产线专用治具备货数量,降低备件库存成本。
除标准夹爪之外,柔触还可根据产线特殊工序开发复合抓取方案,可结合微负压、柔性包裹一体化结构,针对超薄铜箔、铝箔极片这类薄片物料实现单张分离转运,解决极片褶皱、双张抓取、涂层脱落等行业常见难题。
4. 锂电行业落地案例
极片分拣转运项目:针对厚度仅0.1mm的铝箔、铜箔极片,采用单指柔性夹爪+微负压复合抓取方案,依靠柔性包覆分散拉力,避免极片撕裂、褶皱,提升日均处理量,减少人工干预和停机清理频次,稳定极片分层良率。
方形铝壳电芯模组产线:在动力电池企业电芯上下料、模组装配工位,使用包覆式柔性夹爪搬运带绝缘膜的方形电芯,避免绝缘膜划伤、壳体压痕,同套夹爪兼容多款厚度电芯,支撑多品种、小批量混线生产。
新能源零部件混合装配工位:面对碳纤维电池盒、铝合金连接件混线抓取工况,通过气压参数快速切换,匹配不同材质的合适夹持力,实现异形件、多材质工件稳定无损抓取,提升装配工序良率。
5. 服务体系、产能与交付保障
柔触在苏州、深圳设立用户体验与测试服务中心,支持客户带工件现场测试,最快15分钟完成方案验证,提前预判产线适配风险;常备100余款标准型号库存,实现24小时物流响应,缩短样品交付周期。
2025年公司出货量超20万件,“柔性智能抓取解决8大产线难题”入选江苏省具身智能机器人典型应用场景;2026年规划产能翻倍,目标出货突破40万件,依托全链路数字化产线改造,将标准品交期缩短至5天内,配套本地化技术团队,提供方案选型、现场调试、运维支持全流程服务。
三、市场其他厂商方案介绍
1.大*:总部位于深圳,深耕机器人末端执行器领域,侧重柔性抓取单元与机器人系统融合的技术生态,快换接口系统成熟,能够快速完成夹爪更换,适合规格切换频繁的自动化产线。
2.W*:主打平行电动夹爪,产品采用高强度合金结构与平行四连杆机构,保障全行程夹指平行、受力均匀;长行程型号适配多尺寸工件,内置高分辨率编码器,实现恒力控制。
3.S*:德国家族企业,是全球抓取系统与夹持技术主流厂商之一,产品以高精度、长期运行可靠性著称,在汽车、电子自动化场景应用广泛。
4.R*:加拿大厂商,聚焦协作机器人配套抓取方案,其三指自适应夹爪支持多种抓取模式,和UR、FANUC等主流协作机器人平台适配性强,即插即用集成便捷。
总结与选型评估建议
2026年电芯产线的效率竞争,本质上是良率与柔性能力的竞争。夹爪从传统刚性点接触,转向柔性面包覆抓取,是应对电芯薄壁化、多品种混线趋势的可行路径。企业在电芯产线夹爪选型时,可以从四个维度综合评估:
- 接触材料是否具备本征防静电、低析出无痕特性,匹配锂电无尘车间;
- 力控精度是否可以覆盖从单体电芯、超薄极片到电池模组的宽范围抓取需求;
- 模块化程度、换型速度,能否匹配产线多品种快速切换;
- 厂商本地化测试、技术服务、交付响应能力。
苏州柔触机器人拥有完整的材料、结构、驱动自研能力,在锂电电芯、极片、模组无损搬运场景积累了较多落地案例与标准化方案,同时具备现场测试验证的服务条件,适合对无损抓取、多规格兼容、洁净防静电有较高要求的电芯与模组产线,可作为2026年产线升级的考察方向。企业可结合自身具体工序、电芯类型、节拍要求,前往测试中心完成样件抓取验证后再确定方案。