生命科学与实验室自动化：小负载取放的模组与电爪选型思路

生命科学和实验室自动化设备中，有大量小负载取放动作：样品管、试剂瓶、小型耗材的抓取和移位，开盖、定向和放置。这类设备通常体积不大、工件轻，但对动作的稳定性、环境的清洁和设备的安静程度有要求。本文结合深圳威洛博机器人有限公司（威洛博）现有系列，给出这类小负载取放工位的选型方向。文中不涉及具体客户案例，也不涉及医疗器械相关认证，具体以项目要求和厂家确认为准。

一、需求拆解

1. 移载：行程不长，负载轻，要求定位稳定；

2. 升降：工件需要上下取放，要考虑垂直载重和断电保持；

3. 夹取：圆柱形的管、瓶居多，夹持力小，有时需要定心；

4. 定向：部分工件需要旋转到指定角度，比如对准条码或开盖方向；

5. 环境：对粉尘和碎屑敏感。

二、移载与升降：小规格丝杆模组和电动缸

VGTH4 / VGTH5：防尘精密移载

VGTH 的盖板与本体等宽，用来防屑防尘，适合对清洁有要求的环境。小规格 VGTH4 和 VGTH5 概览行程 800 mm，载重 25 / 30 kg；C7 级约 ±0.01 mm，C5 级约 ±0.006 mm（约 300 mm 行程内测得）。

做垂直升降时要注意，VGTH4 的垂直载重随导程只有约 8 / 5 / 2 kg，比水平载重小很多。对于轻小工件，这个范围通常够用，但要按实际导程核对。

VGTY4：推出与顶升

需要推出、顶升这类有限行程动作时，可以看 VGTY4 内嵌式电动缸，概览行程 500 mm、载重 25 kg，可以选带刹车。

三、夹取：经济型与多指电爪

EPGS：轻载简单开合

EPGS 经济型两指平动电爪体积小、响应快，行程约 6 / 8 / 12 mm，夹持力约 10–15 N，推荐负载约 0.2–0.26 kg，重量约 160–240 g。以 I/O 控制为主，适合轻小工件的简单开合。

EPG3：圆柱件定心

样品管、瓶类是圆柱形，两指夹取容易偏心。EPG3-10-50 三指电爪可以定心夹取，单指行程约 10 mm、夹持力约 50 N、负载约 0.8 kg，力控可调、带掉落检测，通讯为 Modbus RTU 加 I/O。夹持力可以调小，避免夹坏薄壁容器。

四、定向：ERGD 直驱旋转电爪

工件抓取后需要旋转对准时，可以看 ERGD-25-35：行程 25 mm，夹持力约 10–35 N，负载约 0.35 kg，支持无限旋转，旋转重复定位 OCR 约 ±0.02°。轻小工件的定向，ERGD 的负载范围比较合适。OCR 显示防护等级为 IP40，以铭牌为准。

五、配置思路（示例方向）

• 思路 A：VGTH4 做水平移载，VGTH4 或 VGTY4 做升降，末端配 EPGS，适合轻小工件的简单取放；

• 思路 B：末端改用 EPG3，适合圆柱形容器的定心夹取；

• 思路 C：末端用 ERGD，适合抓取后需要旋转对准的工位。

以上是方向示例，具体要按工件、节拍和环境逐项确认。

这类设备通常还有一个要求：运行安静、动作平稳。电动方案相比气动方案，没有排气声，动作曲线也可以通过伺服参数调得更柔和。在实验室等对噪声敏感的环境中，这一点也值得在方案阶段考虑。

六、选型提醒

1. 不涉及认证承诺：医疗相关设备的认证和合规要求，需按项目单独确认。

2. 垂直轴查垂直载重：小规格模组的垂直载重有限，按导程核对。

3. 薄壁容器控制夹持力：选力控可调的型号，从小力开始调试。

4. 环境要求单独确认：有洁净等级要求时，"无尘式"不等于洁净等级认证。

5. 电爪使用条件：常见 0–40°C、湿度 20–85% RH，防护等级以铭牌为准。

选型下一步

询盘时请提供：

• 工件类型、尺寸、质量和材质；

• 移载和升降行程、节拍；

• 是否需要定心、旋转定向；

• 环境要求（洁净、防尘）；

• 控制系统和通讯方式。

威洛博的口号是"让智能制造更简单"。咨询热线 4000-113-588。