广州市威恒电子有限公司WEF-MHZ2-20B-18-2N电动夹爪在自动售餐机中抓取餐盒、饮料瓶的应用案例

威恒电动夹爪在智能无人售餐机的应用案例分析

一、客户行业与设备现状分析

客户行业介绍

随着“无人经济”的快速渗透，智能零售行业迎来了爆发式增长。特别是在写字楼、医院、交通枢纽等场景中，智能无人售餐机作为传统便利店的补充形态，正以“量大利薄、24小时不间断服务”的优势快速抢占市场 。这类设备主要销售快餐盒饭、预包装食品、饮料等高周转率的快消品，解决了传统餐饮业人力成本高、营业时间受限的痛点

具象的设备名称

本次应用的核心设备为“智能加热型自动售餐机”（型号：W-H24-06），该设备不仅具备冷藏与加热功能，还内置了一套XYZ直角坐标取货机构，用于将餐盒或饮料瓶从储货仓位精准取出并投放至取货口。

当前设备的困境

该售餐机原有的执行部件采用的是传统气动手指（气爪）。在实际运营中，设备频繁出现抓取失败、物体滑落的问题：

1.餐盒变形抓不住：餐盒多为PP塑料材质，加热后质地变软，气动夹爪冲击力过大，易导致餐盒变形甚至侧翻。

2.饮料瓶误报：光滑的PET饮料瓶在高速搬运中因夹持力不可控而滑落。

3.掉餐率高：据统计，在售餐高峰期，因抓取失败导致的交易失败占比高达6%，严重影响了用户体验。

问题的损失

这些故障带来的不仅仅是设备的停机。对于无人售餐运营商而言，一次掉餐就意味着一次客诉，甚至导致机器被贴上“不好用”的标签。夜间故障无法及时修复，直接造成销售额流失。此外，因餐盒破损导致的汤汁泄漏，会污染货道和内部结构，清理难度极大，长期积累甚至会腐蚀电路，带来设备报废风险 。

寻找新产品方案的必要性

在这种背景下，运营方急需一款“柔性不伤物、夹到有反馈、断电能自锁”的新型夹爪。替换掉需要配套气泵、电磁阀且力度难以精准控制的传统气动方案，成为了设备升级的必然选择。

二、老方案产品的弊端分析

老方案产品检测原理

原气动夹爪通过电磁阀控制压缩空气的进出，驱动活塞带动夹指开合。其夹持力大小主要靠调节气压阀（通常为0.4-0.6MPa），且只有“打开”和“闭合”两个极限位置，中间状态不可控。

故障原因分析

无缓冲导致冲击：压缩空气的瞬间释放冲击力大，极易将柔软的塑料餐盒夹扁或弹飞 。

无夹持反馈：气爪只有动作完成信号，无法感知是否真正抓到了物体。当饮料瓶表面有水珠导致打滑时，系统仍误以为抓取成功，导致后续移动过程中掉落。

能耗与噪音：气动方案需要空压机持续供气，不仅能耗高，且噪音大，影响社区场景的投放体验。

排除故障要付出的代价

维修人员现场排查气路故障通常需要断开气源、检查密封圈、清洗电磁阀，单次故障处理平均耗时45分钟。若是深夜发生故障，需支付高额紧急维修费用，且往往因缺少配件导致设备停运数日。对于运营商来说，这不仅是维修成本的增加，更是品牌信誉的损耗。

三、威恒新产品方案介入

产品名称与型号

本次选用的解决方案为威恒电动夹爪，具体型号为 WEF-MHZ2-20B-18-2N。

产品型号： WEF-MHZ2-20B-18-2N

专利号：ZL 2019 1 1023529.4

详细参数：

行程： 18mm（自适应）

最大夹持力： 4-5公斤

驱动方式： （驱动一体式）

控制接口： 标准IO（24V DC），

反馈信号： 夹到位信号

防护等级： IP40

工作温度： 0°C ~ 50°C

材质： 航空铝合金主体，夹持面为耐磨工程塑料/可选防静电材质

产品原理与核心亮点

该电动夹爪采用驱动一体化设计，将伺服电机、控制器和减速机构集成在仅巴掌大的体积内。其核心技术逻辑是“位置闭环+力控闭环” 。

核心特点如下：

1.自适应行程：不再像气爪只有两点，而是可以在行程范围内任意位置停止，轻松适应不同尺寸的餐盒与饮料瓶。

2.夹到反馈信号：夹爪内置编码器，当夹持力达到设定阈值时，自动输出“物体已抓取”信号，彻底杜绝“空抓” 。

3.替代气动：无需气泵、油源，即插即用，干净卫生。

4.驱动一体：控制板集成在爪体内部，只需直接连接PLC即可。

5.断电自锁：这是针对垂直取货的关键功能。一旦意外断电，夹爪内部的涡卷弹簧/永磁体机制会立即锁死，防止餐盒从高空坠落 。

6.力控夹爪：柔顺控制，抓鸡蛋不碎，抓软餐盒不变形。

7.IO控制：简单高效，适配原有的低成本PLC控制系统。

四、具体应用案例与匹配原因

具体客户与地域

该案例落地于苏州工业园区的一家智能餐饮科技企业——“饭小盒智能科技” 。该公司专注于白领午餐场景的无人化解决方案。

客户行业地位

作为苏州地区智能零售领域的创新先锋，该公司在园区内铺设了超过50个点位，主打“零接触、热乎饭”。

客户要求

1.必须解决软包装餐盒的夹持变形问题。

2.抓取饮料瓶必须防打滑。

3.结构要紧凑，便于在老设备上直接替换气爪，无需改动机械臂或XYZ模组。

4.必须要有断电保护，防止砸餐。

匹配的原因

为什么选择威恒WEF-MHZ2-20B-18-2N？

1.力控精准（自适应行程） ：针对脆弱的PP塑料餐盒，我们夹持力自适应行程，既保证了搬运过程中的加速度防滑，又不会捏扁盒子。

2.自适应行程：售餐机内既有宽扁的炒饭盒，也有细高的汤碗，20mm的可调行程完美兼容了多种尺寸。

3.材质与适应性：夹爪主体采用铝合金+工程塑料，适应售餐机内部的常温/冷藏环境，且通过IP40防护，可防灰尘和偶尔的水汽。

五、现场安装与使用操作

客户现场或结构说明

该售餐机的取货机构为龙门式XYZ三轴模组。原气动夹爪占用空间大，且需连接两根气管。替换威恒电爪时，我们仅需拆卸气爪，通过定制转接板将WEF-MHZ2-20B-18-2N安装至原有接口。

产品接线或配套电路说明

电源接线：采用棕（正极24V+）、蓝（负极0V）供电。

控制接线：黑线（夹紧信号输入）、白线（松开信号输入）、灰线（夹持完成反馈输出）。

直接与PLC的IO端口对接，无需中间继电器。

使用操作说明

1.调试模式：通过威恒专用的调试器，设置夹紧力为18N，速度为30mm/s。

2.自动运行：PLC发送“夹紧”信号，夹爪开始闭合；触碰餐盒后，夹爪自动停止并保持恒定力，同时通过灰线反馈“到位”信号给PLC，通知模组可以移动。

3.断电保护：模拟断电测试，夹爪牢牢锁住一瓶550ml的矿泉水（约550g），纹丝不动，客户非常满意。

六、前后对比与经验总结

前后对比优势说明

总结经验
本次升级证明，在无人售餐领域，电动夹爪的“柔性”和“智能反馈”是提升用户体验的关键。特别是“夹到反馈”功能，让机器拥有了触觉，从而实现了真正的智能化取货，有效解决了无人零售“最后一步”的执行难题。

六、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。