威恒电子电动夹爪WEF-MHZ2-20A-10-2N(步进伺服电机驱动型)在无人智能烤肠机夹取烤肠的应用案例
一、前提摘要:
1. 随着“无人经济”和“智能餐饮”的迅猛发展,无人智能售货机已成为新零售领域的重要分支。其中,无人智能烤肠机以其巨大的市场需求、高频的消费特性以及标准化的产品形态,成为了备受关注的明星品类。然而,要将传统烤肠制作流程完全自动化,其核心难点在于如何稳定、卫生、高效地完成烤肠的自动夹取与装载工序。
2. 烤肠本身具有形态不一(受热后可能弯曲)、表面油滑、质地柔软易破损等特点,对执行器的抓取精度、力度控制和卫生要求都极为苛刻。传统的气动夹爪虽成本较低,但存在噪音大、能耗高、力度控制不精准易夹碎烤肠、油污易损坏电磁阀等问题,难以满足高品质无人运营的需求。
3. 正是在此背景下,国内某领先的智能餐饮设备制造商在其新一代智能烤肠机项目中,经过多方对比与严格测试,最终选用了威恒电子(VHEINT)的步进伺服电机驱动型电动夹爪作为其核心抓取单元。该方案的成功应用,彻底解决了烤肠自动夹取的技术瓶颈,为设备的长期稳定运行和卓越用户体验奠定了坚实基础。
二、工作原理:
威恒电子的步进伺服电机驱动型电动夹爪,其工作原理体现了机电一体化的精密控制。
指令接收: 当无人智能烤肠机的中央控制系统(PLC或工控机)判定烤肠已烤制完成并到达预定出货位时,会向电动夹爪的专用驱动器发送一个包含目标位置、运动速度和抓取力的数字指令包。
信号处理与驱动: 驱动器接收指令后,进行精密运算,生成相应的脉冲序列和方向信号,精确控制内置的步进伺服电机旋转。步进伺服电机结合了步进电机的开源控制优势和伺服电机的闭环控制特性(部分高端型号可选配编码器实现全闭环),确保了角度控制的超高精度。
运动转换: 电机的旋转运动通过一套高精度的同步带和滚珠丝杠机构,被转化为直线运动。这套传动系统高效、低背隙,保证了动力传输的准确性和平稳性。
精准抓取: 直线运动推动夹爪的指片做开合运动。驱动器会根据程序预设,严格控制夹爪的张开宽度,以准确对准烤肠;并以恰到好处的力度闭合,牢牢夹住烤肠而不会使其变形或破损。
协同作业: 夹取成功后,系统会控制整个机械臂或直线模组将烤肠平稳、快速地移载至包装盒或出料口,随后夹爪精准释放,完成一个完整的工作循环。整个过程中,夹爪的运动轨迹、速度、加速度和力矩都处于程序的完全控制之下。
三、烤肠机核心痛点:
痛点一:抓取可靠性差导致的客户投诉与运维成本飙升
夹不住: 烤肠表面油滑,气动夹爪力度固定且偏小,容易打滑,导致抓取失败,顾客付了钱却拿不到货(“卡货”)。这是引发客户投诉和退款的最直接原因。
夹得太狠: 为避免打滑而增大气动夹爪的力度,又极易夹破烤肠的肠衣,导致烤肠断裂、油汁飞溅。不仅商品报废,油污还会污染机器内部,加剧设备老化,需要频繁清理,运维工作量大增
痛点二:在恶劣环境下故障率高,设备无法实现“无人”值守
油污侵蚀: 烤肠机内部高温、充满油蒸汽。气动夹爪的电磁阀、气管接头等精密气动元件长期暴露在此环境中,极易被油污堵塞、腐蚀,导致动作失灵、漏气,故障频发。
稳定性差: 气源压力波动会直接影响抓取力度,导致性能不稳定。需要额外的过滤、稳压装置,增加了系统复杂性和故障点。
痛点三:能耗与噪音问题限制了设备部署场景
能耗高: 气动系统需要空压机持续工作或频繁启动以保持管路压力,即使不动作时也存在泄漏,长期来看电力损耗巨大,挤占了运营利润。
噪音大: 空压机工作、电磁阀换向和排气时会产生显著噪音(“嘶嘶”声),这使得设备难以部署在办公室、高端公寓、图书馆等对安静有要求的室内场景,限制了市场空间
痛点四:缺乏数据反馈,设备运营处于“黑盒”状态
无法预测性维护: 气动方案无法获知每次抓取是否成功、力度是否正常。只有当设备彻底卡住或客户投诉时,运营商才知道出了问题,只能进行被动式、救火式的维护,成本高昂。
运营数据缺失: 难以统计精确的销售数据(如抓取次数即为销售份数),无法为精细化运营提供支持。
四、 威恒电动夹爪实际痛点解决:
在与气动、舵机等方案的对比中,威恒电动夹爪展现出了压倒性的性能优势,完美契合智能烤肠机的应用需求。
性能维度 | 威恒电动夹爪优势 | 解决的应用痛点 |
高精度控制 | 重复定位精度可达±0.01mm,开合行程可数字化精确设定。 | 能准确适应不同摆放位置和略有弯曲的烤肠,抓取成功率高,无需复杂的视觉定位补偿。 |
卫生与耐用 | 全封闭式设计(IP等级可选),内部传动部件与外部隔离。无油润滑,免维护。 | 有效抵御烤肠机内部的高温、油蒸汽环境,防止油污侵入导致故障。符合食品机械的卫生安全标准。 |
低噪音低能耗 | 仅在动作时耗电,待机功耗近乎为零。运行噪音<50dB。 | 非常适合商场、办公室等对噪音敏感的室内环境部署。显著降低设备长期运营的电费成本。 |
集成与智能 | 支持RS485、CANopen、Modbus等总线通讯,易于与主控系统集成。可实时反馈信号、电流(力)等信息。 | 方便实现故障诊断(如夹空、夹取力异常报警)、生产数据统计(抓取次数)等智能化功能,提升设备运维效率。 |
长寿命高可靠性 | 采用高质量电机和精密机械结构,设计寿命长达数千万次循环。 | 满足了无人设备7x24小时连续运营的极端要求,极大降低了故障率和维护成本。 |
五、 威恒电动夹爪的实际应用成效:
自搭载威恒电动夹爪的智能烤肠机批量投放市场以来,取得了显著的经济效益和社会效益。
极致用户体验: 出货成功率达到99.9%以上,彻底避免了因夹取失败导致的“卡货”问题。取出的烤肠形态完整美观,无一例因机械夹取造成的破损,提升了消费者对无人设备品质的信任度。
极高的运营可靠性: 设备日均运行超过500次,在高温高湿高油污的恶劣环境下,电动夹爪模块实现了零故障运行,远超客户预期。其长寿命和免维护特性,使得运营商的运维成本降低了70%以上。
提升设备价值: 该智能烤肠机因其稳定性和可靠性成为了市场的标杆产品,获得了众多头部运营商的青睐,销量大幅增长。电动夹爪的柔性力控功能也成为产品宣传的重要技术亮点,支持了设备的高端定价策略。
数据驱动运维: 通过总线通讯,运营后台可以实时监控每一台设备夹爪的工作次数和电流状态。当抓取力因磨损等原因出现微小变化趋势时,系统能提前预警,提示维护,变被动维修为预防性维护,避免了现场宕机风险。
环境友好: 设备运行安静,消除了气动系统特有的排气噪音,提升了放置点的环境友好度,更容易进入高端场所。
六、客户实际应用图:



七、部门核心研发能力介绍:
广州市威恒电子有限公司电动夹爪部门,专注与电动夹爪的研发与生产,以创新驱动发展,为客户提供更可靠、更智能的电动夹爪解决方案。经过十余年的技术积累和市场验证,我们已发展成为无人化、智能化设备等领域电动夹爪夹取解决方案的核心供应商。我们期待与更多行业伙伴合作,共同推动工业自动化水平的提升。
如需更详细的技术参数或定制服务,请联系威恒电子余工13825159505
八、结论:
威恒电子(WAYTOP)的步进伺服电机驱动型电动夹爪在无人智能烤肠机项目中的应用,是一次完美的技术匹配与产业升级。它以其精准、柔性、洁净、安静、智能的卓越特性,成功攻克了自动化餐饮中对于易损、非标食品抓取的技术难题。
该案例雄辩地证明,在智能无人设备领域,执行元件的选择至关重要。一个高性能、高可靠性的核心部件,不仅是实现功能的基础,更是提升产品竞争力、降低全生命周期成本、打造卓越品牌口碑的关键。威恒电动夹爪无疑为整个智能餐饮自动化行业树立了新的技术标杆,其成功经验可复制、可推广到其他如无人冲饮、零食分拣、包子搬运等广泛场景中,具有极高的行业参考价值和广阔的市场前景。
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