新聞資訊
廣州市威恒電子有限公司WEF-MHZ2-20B-18-2N電動夾爪在化妝品包裝產(chǎn)線夾取玻璃瓶、塑料管的應用案例
一、 客戶行業(yè)背景與具體應用設(shè)備
客戶行業(yè)： 高端化妝品制造業(yè)
隨著消費升級和“顏值經(jīng)濟”的崛起，中國化妝品市場持續(xù)高速增長，消費者對產(chǎn)品品質(zhì)、包裝精致度和生產(chǎn)安全性提出了前所未有的高要求。高端化妝品品牌，尤其注重包裝的潔凈度、無損外觀以及生產(chǎn)線的柔性化與智能化水平，以應對多品種、小批量的市場趨勢。
具體應用設(shè)備： 化妝品灌裝后道包裝線 - 瓶/管體裝托（裝盒）單元
在化妝品的生產(chǎn)流程中，灌裝、封口后的玻璃瓶或塑料管（如精華液瓶、面霜管）需要被精準、穩(wěn)定地從輸送帶或托盤上抓取，并整齊碼放到包裝托盒或禮盒中，以便進行后續(xù)的裝箱和出廠。這一環(huán)節(jié)直接關(guān)系到產(chǎn)品外觀良率與生產(chǎn)線整體效率
二、 原有方案困境與問題
原有方案： 傳統(tǒng)氣動夾爪 + 真空吸盤組合
長期以來，該工位普遍采用氣動平行夾爪或旋轉(zhuǎn)夾爪，配合真空吸盤來完成抓取動作。氣源驅(qū)動夾爪開合提供夾持力，吸盤輔助固定，防止滑脫。
當前設(shè)備困境：
1.適應性差： 氣動夾爪的行程固定，更換不同直徑、高度的瓶型時，必須停機并人工調(diào)整機械限位或更換夾具，換型時間長（通常需要15-30分鐘），嚴重制約柔性生產(chǎn)。
2.損傷風險高： 氣動系統(tǒng)壓力受空壓機波動影響，夾持力不穩(wěn)定。對于玻璃瓶或薄壁塑料管，力大會導致破裂或變形，力小則易抓取失敗、掉落，造成產(chǎn)品損失和生產(chǎn)中斷。
3.無狀態(tài)反饋： 傳統(tǒng)氣動夾爪不具備“夾到”或“夾緊”的實時信號反饋，控制系統(tǒng)無法確認抓取是否成功，只能依賴后續(xù)工位的檢測，存在缺陷產(chǎn)品流轉(zhuǎn)的風險。
4.能耗與維護成本高： 需要持續(xù)的壓縮空氣供應，能耗大。氣路元件（如電磁閥、過濾器、油霧器）易受化妝品生產(chǎn)環(huán)境中可能存在的微量粉塵、水汽影響，發(fā)生堵塞、泄露，故障率高，維護頻繁。
5.噪音與清潔問題： 氣動元件動作時排放氣體產(chǎn)生較大噪音，且可能吹起周圍微塵，不符合高端化妝品生產(chǎn)車間對潔凈與安靜環(huán)境的潛在要求。
問題的損失：
直接經(jīng)濟損失： 產(chǎn)品破損率居高不下，以高端精華液玻璃瓶為例，單個成本可達數(shù)元數(shù)十元，日積月累損失巨大。
效率損失： 頻繁的換型調(diào)整和故障維修導致設(shè)備綜合效率（OEE）降低，影響訂單交付能力。
質(zhì)量風險： 無反饋的抓取可能導致漏抓或松抓的產(chǎn)品流入市場，引發(fā)客戶投訴，損害品牌形象。
隱性成本： 高能耗、復雜的氣路維護、備件庫存管理，增加了長期的運營成本。
尋找新產(chǎn)品方案的必要性：
為提升產(chǎn)線智能化水平、實現(xiàn)“一鍵換產(chǎn)”、保障產(chǎn)品零損傷、降低綜合運營成本，客戶迫切需要一種更智能、更柔性、更精準、更清潔的抓取解決方案，替代傳統(tǒng)的純氣動模式。
三、 威恒電子解決方案：電動夾爪
產(chǎn)品名稱： 電動夾爪
產(chǎn)品型號： WEF-MHZ2-20B-18-2N
專利號：ZL 2019 1 1023529.4
詳細參數(shù)：
行程： 18mm（自適應）
最大夾持力： 4-5公斤
驅(qū)動方式： （驅(qū)動一體式）
控制接口： 標準IO（24V DC），
反饋信號： 夾到位信號
防護等級： IP40
工作溫度： 0°C ~ 50°C
材質(zhì)： 航空鋁合金主體，夾持面為耐磨工程塑料/可選防靜電材質(zhì)
四、 產(chǎn)品原理、特點與亮點
產(chǎn)品原理介紹：
威恒WEF-MHZ2系列電動夾爪采用高度集成化設(shè)計，將微型伺服電機、高精度行星減速機、精密絲杠/連桿傳動機構(gòu)及控制驅(qū)動電路集成于緊湊的殼體內(nèi)。通過接收外部控制器（如PLC）的簡單IO指令，其內(nèi)部驅(qū)動板控制電機精確旋轉(zhuǎn)，經(jīng)減速增力后轉(zhuǎn)換為夾指的高精度直線運動，實現(xiàn)開合與力控。
核心特點：
1.自適應行程/柔性夾取： 無需機械調(diào)整，通過程序即可設(shè)定任意開合位置與速度，輕松適應不同尺寸的瓶體。
2.夾到反饋信號： 內(nèi)置位置與電流（力矩）傳感器，可實時檢測是否接觸到物體及夾持力大小，并將“抓取成功”信號反饋給主控系統(tǒng)。
3.替代氣動/驅(qū)動一體： 完全省去空壓機及氣路系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保，結(jié)構(gòu)簡潔。一體化設(shè)計，安裝接線簡便。
4.斷電自鎖： 內(nèi)置斷電制動裝置，突發(fā)停電時夾爪保持當前狀態(tài)，防止物品掉落，安全可靠。
5.精確力控： 可編程實現(xiàn)恒力夾持或力位混合控制，完美保護易碎品。
6.簡易IO控制： 兼容絕大多數(shù)PLC控制系統(tǒng)，無需復雜運動控制卡，降低集成門檻。
突出亮點：
“抓軟”不“抓傷”： 精準的力控功能是化妝品瓶體抓取的革命性優(yōu)勢，實現(xiàn)“零壓力”抓取。
即插即用，換產(chǎn)無憂： 產(chǎn)品換型只需在觸摸屏上調(diào)用不同程序，實現(xiàn)“秒級”切換，極大提升產(chǎn)線柔性。
狀態(tài)可視，質(zhì)量可溯： 每一次抓取都有信號反饋，為生產(chǎn)數(shù)據(jù)化和質(zhì)量追溯提供支撐。
五、 客戶匹配與現(xiàn)場應用
具體客戶： 華東地區(qū)某知名上市化妝品代工企業(yè)（行業(yè)龍頭）
客戶要求：
兼容5種不同直徑（Φ5mm-Φ20mm）的玻璃瓶和塑料管。
抓取過程100%無可見夾痕、無破裂。
換產(chǎn)時間從原來的20分鐘縮短至2分鐘以內(nèi)。
設(shè)備故障率降低80%。
符合車間潔凈環(huán)境要求，噪音低于70dB。
匹配原因分析：
威恒WEF-MHZ2-20B-18-2N型號完全匹配客戶需求：
行程與力匹配： 自適應行程，力控
環(huán)境適應性： 主體鋁合金材質(zhì)耐腐蝕，標準防護等級滿足化妝品生產(chǎn)環(huán)境（常溫、常壓、低塵）要求。夾指可定制食品級硅膠套，防滑且不污染產(chǎn)品。
特殊要求滿足： 無氣源需求，無排氣，潔凈安靜；IO控制與客戶現(xiàn)有西門子PLC完美兼容。
現(xiàn)場安裝與接線：
在客戶的裝托工位，拆除了原有的氣動夾爪、電磁閥及氣路。將威恒電動夾爪通過安裝法蘭直接固定在原機械臂末端。接線僅需四根線：24V電源正負極、一根抓取指令輸入線、一根抓取完成信號輸出線，接入PLC的DI/DO模塊。配置通過手持編程器或調(diào)試軟件完成，設(shè)置好不同瓶型對應的夾取位置和夾持力參數(shù)。
使用操作說明：
初始化： 上電后，夾爪自動回零。
自動運行： PLC發(fā)送啟動信號，機械臂移動到位后，向夾爪發(fā)送“抓取”指令。夾爪以預設(shè)速度閉合，一旦檢測到接觸物體且電流（力矩）達到預設(shè)值，立即停止并鎖緊，同時發(fā)出“抓取完成”信號給PLC。放置時，PLC發(fā)送“松開”指令，夾爪張開至設(shè)定位置。
異常處理： 若超時未檢測到物體或力矩異常，夾爪會發(fā)出報警信號，PLC可控制生產(chǎn)線暫停。
六、 使用效果與前后對比
產(chǎn)品使用情況描述：
自替換為威恒電動夾爪后，該工位已穩(wěn)定運行超過6個月。成功實現(xiàn)了5種瓶型的快速切換生產(chǎn)。在每日兩班倒的高強度生產(chǎn)下，未發(fā)生一起因夾取導致的瓶體破損事故。抓取成功率始終保持在99.98%以上。設(shè)備維護記錄顯示，期間僅進行過常規(guī)清潔，未發(fā)生任何故障。
前后對比優(yōu)勢說明：
對比項 | 原氣動方案 | 威恒電動夾爪方案 | 提升效果 |
換產(chǎn)時間 | 15-30分鐘/次 | < 2分鐘/次 | 效率提升>85% |
產(chǎn)品破損率 | 約0.5% | 0% | 實現(xiàn)零破損 |
抓取可靠性 | 無反饋，依賴經(jīng)驗 | 實時反饋，智能判斷 | 質(zhì)量可控，可追溯 |
能耗 | 空壓機持續(xù)工作 | 僅抓取瞬間耗電 | 節(jié)能約60% |
維護頻率 | 每周檢查氣路，故障多發(fā) | 幾乎免維護 | 維護成本降低90% |
噪音水平 | >75dB | <60dB | 工作環(huán)境顯著改善 |
智能化水平 | 基礎(chǔ)動作執(zhí)行 | 數(shù)據(jù)交互，柔性可調(diào) | 為數(shù)字化工廠奠基 |
七、 總結(jié)與拓展
總結(jié)經(jīng)驗：
威恒電動夾爪以其精確的力控、卓越的柔性和智能的反饋，完美解決了化妝品包裝環(huán)節(jié)的痛點。它不僅是簡單的執(zhí)行器替換，更是生產(chǎn)線從“剛性自動化”向“柔性智能化”升級的關(guān)鍵一步。其帶來的不僅是直接的成本節(jié)約和效率提升，更是產(chǎn)品質(zhì)量保障和生產(chǎn)管理精細化的飛躍。
威恒電子公司介紹：
威恒電子電動夾爪通過其精確的力控能力和智能化反饋，完美解決了食品行業(yè)軟質(zhì)、易變形物件的自動化抓取難題。其一體化、電氣化的設(shè)計代表了工業(yè)自動化執(zhí)行器的發(fā)展方向，是替代傳統(tǒng)氣動方案的理想選擇。
特長與實力：在微型伺服驅(qū)動、運動控制算法、精密機械設(shè)計等領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和多項核心專利。具備從核心部件到整體解決方案的全鏈條研發(fā)能力。
供稿人：威恒電子自動化事業(yè)部，高級應用工程師 - 余工
索要技術(shù)資料：如需了解更多關(guān)于WEF-MHZ2系列電動夾爪的詳細技術(shù)參數(shù)、3D模型及手冊，請聯(lián)系我司銷售人員或訪問官網(wǎng)。
聯(lián)系人：余工 （13825159505）
個人微創(chuàng)新：在本案例中，為客戶定制化開發(fā)了輕觸模式，將初始閉合速度加快以提升效率，在接近預設(shè)力值時自動切換為低速柔順模式，進一步優(yōu)化了抓取的成功率和體驗
聯(lián)系我們 / CONTACT US
聯(lián)系電話：400-8232-838
官方公眾號
