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技術(shù)文章
瑞士maxon無刷電機在機器人行業(yè)的應用
閱讀：29 發(fā)布時間：2025-6-26無線打包機
maxon EC-i
無線打包機用驅(qū)動通常采用電機、齒輪箱、編碼器,、硬件,、固件和軟件系統(tǒng)，其中電機選擇無刷電機,，實現(xiàn)長使用壽命
maxon EC-i 30的無刷電機的技術(shù)特點使其適應該行業(yè)需求：
高效率和高性能,，磨損度低；
內(nèi)部多極轉(zhuǎn)子可發(fā)揮高動力,；
鋼制法蘭和鋼制外殼的堅固結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了多元化應用,；
且尺寸緊湊；
可組合GP 32 A行星齒輪箱,，實現(xiàn)精準低噪音作業(yè)
晶圓的驅(qū)動系統(tǒng)
maxon EC flat
在半導體行業(yè)中,，清潔度和精度，即使細小的灰塵或水滴都會破壞整個生產(chǎn)步驟,。
晶圓是一種使用硅等半導體材料制成的圓形薄片,。 這些圓片構(gòu)成了集成電路的基礎(chǔ)，生產(chǎn)過程中須使用真空室環(huán)境,。
晶圓支撐在三個引腳之上,，每個引腳都可借助電機上下移動，由此便構(gòu)成了一種三足式升降機,，使位于其上的晶圓可在真空室內(nèi)向上移動,，并由位于上方的夾持系統(tǒng)夾取。
maxon無刷EC flat電機以及光學編碼器,、制動器和絲杠軸構(gòu)成晶圓升降高精度機電式驅(qū)動系統(tǒng),。
maxon無刷EC flat無刷電機是薄型設(shè)計，直徑9.2 – 90mm,，功率0.2 – 260W,，性能優(yōu)異，該系列盤式電機帶有霍爾傳感器和內(nèi)置電子裝置,。
鉆孔整形
maxon的無刷DC電機
鉆孔整形,，就是精密修整微小的鉆孔，通常是微米級別的尺寸,，最小的鉆孔僅0.015毫米,，連一根人類的頭發(fā)都穿不過去。
在醫(yī)療技術(shù),、光纖技術(shù)和汽車工業(yè)等領(lǐng)域,，精確鉆孔非常重要，比如醫(yī)用注射針,、微型噴嘴或是微電子技術(shù)中的裝配儀器,。
鉆孔整形,，可以看成一種磨削過程，術(shù)語中稱之為“珩磨",，根據(jù)現(xiàn)有鉆孔的直徑大小,，將一根像針一樣的金屬棒或金屬線穿入孔中，這根棒子或金屬線都配備有極細小的金剛石顆?；虬惨粚右后w金剛石懸浮液,，然后通過精準的旋轉(zhuǎn)以及金屬線在孔洞里的縱向運動，將鉆孔擴大,、對中,、修整得鉆孔更圓或打磨得更光滑。
maxon的無刷DC電機,，在壽命,、可靠性和精度方面有良好表現(xiàn)，并靈活組合齒輪箱,、編碼器和控制器等組件
袖珍型機器人工業(yè)機械手臂
培訓用機器人
EC flat系列
袖珍型機器人是機型小,、直觀、精確的工業(yè)機器人,，各種元件集成到有限里,，六軸機械手臂可實現(xiàn)精度達5微米,，重量不到五公斤,，底座甚至可以放在手掌心上。盡管體積如此小巧,，它的有效負載仍達500克,?？刂破鳛閮?nèi)置式,，不但節(jié)省空間，而且簡化了操作方式,。只需要一個24 V電源,、一臺電腦和一條以太網(wǎng)電纜，就可以進行編程和操作,。
袖珍型機器人可用作例如機械工程制造的標準元件,，也可用于組裝流水線或是醫(yī)療設(shè)備，動物手術(shù)助手,，或者鐘表和珠寶的組裝輔助工具,。機械手臂也可以執(zhí)行傳統(tǒng)的拾放任務或檢驗工作。
袖珍型機器人驅(qū)動器不但必須具有相應的小體積,，同時也得提供強勁的性能,，更要滿足品質(zhì)上的最高要求,，maxon的無刷盤式電機，以其緊湊的設(shè)計和高轉(zhuǎn)矩而著稱,，電機與無間隙齒輪箱和高分辨率編碼器組合運行,，可實現(xiàn)精準的動作。
電梯門驅(qū)動裝置
EC flat系列
轎廂用來開關(guān)轎廂門和各樓層電梯外門的電機,，需要滿足諸多要求：體型小但功能強,，節(jié)能、可靠且具有智能功能,。
maxon電梯門驅(qū)動裝置,，采用齒形帶進行驅(qū)動，可移動達400公斤的電梯門,，也可以采用直接驅(qū)動方式,，節(jié)省安裝空間，用于不超過120公斤的電梯門,。徑90 mm的無刷直流電機EC flat系列以及一臺直接內(nèi)置于印刷電路板的高精度編碼器,、定制位置控制器都整合在一個外殼中。
maxon電梯門驅(qū)動裝置參考運行后,，能夠辨識電梯門的規(guī)格和重量,，自動計算出匹配參數(shù)，并在必要時予以修正,，簡化了電梯安裝人員的工作,。
EC flat系列盤式電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計纖薄，且節(jié)能,，還可以提供足夠的轉(zhuǎn)矩,，maxon EPOS不僅能可靠地執(zhí)行預定的主要工作，并會收集寶貴的運行數(shù)據(jù)
電控噴頭
EC-4pole 電機+GP 42齒輪箱
音樂噴泉噴水模塊的完整裝配單元包含maxon的精密電機,、齒輪箱,、編碼器和控制器
所有部件均需采用不銹鋼制造，不會在水中生銹,，同樣要能抵抗海水的鹽分侵蝕,，maxon采用數(shù)控銑床加工高品質(zhì)金屬，精確到微米,，噴水模塊由兩軸傳動構(gòu)成,，通過浸油的電機加齒輪箱組合完成傳動，一臺無刷DC電機和一個三級行星齒輪箱GP 42,，正因如此,，驅(qū)動器才能允許過載，因為油液具有冷卻作用,。
高速運動機器人
EC-4pole電機 GP 32 HP齒輪箱 ESCON Module 50/5控制器
maxon參與的高速兩足機器人,，速度可達46 km/h,，高約半米，重量僅為3公斤,，雙腳采用碳纖維增強塑料制成,，在跨步時，一條人造肌腱會拉緊,，借此為下一步蓄能,，機器人每條腿都通過一臺無刷maxon DC電機進行驅(qū)動，能夠快速旋轉(zhuǎn)的軸桿,，實現(xiàn)高動態(tài),。
運動模型
A-max
鐵道模型運動火車模型，外觀精致優(yōu)美,，還可承受嚴苛運行條件的考驗,，放到軌道上就可以立即行駛。這對火車頭內(nèi)的直流電機也同樣提出了高要求,。尤其是直流電機的電刷,，因為電刷必須能承受高溫和超壓，A-max系列具有經(jīng)過優(yōu)化的結(jié)構(gòu),，能滿足需求,，且電機極易控制，因此適合用于模型制造領(lǐng)域,。
協(xié)作機器人機器人手臂EC flat系列最新的機器人臂采用鋁質(zhì)結(jié)構(gòu),，標準尺寸1.1 m高，作業(yè)半徑為80 cm,，并配備有六個自由度,，可以識別、抓取并操控物體,，同時還能夠感知周圍環(huán)境,。設(shè)計人員采用無刷直流驅(qū)動裝置來驅(qū)動機器人臂，關(guān)節(jié)和夾具中采用了多達八臺直徑45 mm和90 mm,、功率70 W和90 W的maxon EC flat電機,，電機控制簡單、便于操作,、扭矩大、結(jié)構(gòu)緊湊,，而且散熱性好,，是機器人技術(shù)領(lǐng)域的合適解決方案，電機的扁平結(jié)構(gòu)正是其特點,。
仿生六腿運動機器人
maxon EC 45
仿生六腿運動機器人,，具備彈性的關(guān)節(jié)和輕外骨骼,，用于更好地了解昆蟲的運動特性，并將基本協(xié)調(diào)機制應用到技術(shù)系統(tǒng)中,。
仿生六腿運動機器人外骨骼采用碳纖維增強塑料,，腿部的驅(qū)動部件及連接元件均為鋁合金材質(zhì)，它裝備有多臺傳感器,，并依據(jù)一種生物分散控制機制運作,，在運行過程中根據(jù)地面情況靈活地進行調(diào)整。
運動機器人的每條腿有三個關(guān)節(jié),，因此必須同時控制18個關(guān)節(jié)的運動,，maxon EC 45盤式電機，驅(qū)動功率為50 W,，通過受生物運動原理啟發(fā)的控制演算法進行控制,，電機具有體積小、扭矩高,、重量輕的特點,，長度還要盡可能短，整個驅(qū)動器的長度也會限制機器人腿部的運動空間,，所以選擇了maxon EC 45盤式電機
攝像機穩(wěn)定系統(tǒng)
maxon EC 32 flat
maxon的驅(qū)動裝置被應用在多種攝像機穩(wěn)定系統(tǒng)中,。
如采礦工業(yè)利用高空攝像機勘測礦山，原油和天然氣開采公司在空中察看鉆井平臺,，能源供應商也會使用高空攝像機來監(jiān)測高壓電纜,，他們都會面臨同一個巨大的挑戰(zhàn)，在意外頻發(fā)的惡劣自然條件下,，攝像機須克服強風,、亂流和飛行載體震動的影響，隨時保持穩(wěn)定,，所以需采用高精度萬向軸懸吊系統(tǒng)來維持攝像機的穩(wěn)定,，提供一個穩(wěn)定的平臺，從而拍攝出無干擾的高品質(zhì)高空影像,。
穩(wěn)定系統(tǒng)核心部件便是穩(wěn)定平臺上由多臺小型無刷直流伺服電機組成的驅(qū)動單元,，伺服電機和齒輪箱組合之間無間隙，其轉(zhuǎn)速,、輸出轉(zhuǎn)矩,、總重量、總長度,、能源消耗量,、都需要達到設(shè)計要求。maxon EC 32 flat無刷直流伺服電機的功率密度高、能源效率高,、能耗低,，能使無人駕駛直升機在空中停留更長時間，是穩(wěn)定系統(tǒng)合適的選擇方案,。
紋身機
maxon RE 13
最早期的線圈紋身機已逐漸被配備小型電機的旋轉(zhuǎn)式紋身機所取代,。因為使用旋轉(zhuǎn)式紋身機能夠繪制出更為精細的線條。此外,，旋轉(zhuǎn)紋身機重量更輕,，運行噪音也更小。
maxon電機使用壽命長,，性能可靠,，配備稀有金屬電刷的DC驅(qū)動裝置功率為2.5 W，功效高,，適用于蓄電池驅(qū)動模式,。此外，它的運行噪音低,，幾乎不產(chǎn)生震動,，電機重量非常輕，具有優(yōu)勢,。
研究用機器人
Maxon EC 45
為了促進科學研究和教學應用,，開源軟件所控制的移動式操作設(shè)備配有平臺以及五級運動自由度，使研發(fā)人員和機器人專業(yè)的學生能夠編寫自己的控制及應用軟件,。
由機器人機內(nèi)空間有限,，又必須在手臂和車身中安置多臺電機和行星齒輪箱，這些元件均直接內(nèi)置在機械手臂的關(guān)節(jié)內(nèi),。所以選擇maxon輕巧,、精確，同時結(jié)構(gòu)堅固的電機齒輪箱,，Maxon EC 45 flat無刷電機的特點在于結(jié)構(gòu)簡易,、精巧，同時還能提供高轉(zhuǎn)矩強度,。這款盤式電機輸出功率介于15至50 W,，重量僅在46 g至110 g，關(guān)節(jié)與maxon定位編碼器相連接,，因此可準確測量關(guān)節(jié)的角度,。
輔助機械人臂
maxon RE
高速作業(yè)、單調(diào)的流程以及沉重的負荷會導致操作員身體不適,，通過輔助機械人臂在作業(yè)時操作工具,，問題可得到有效改善。
機器人臂多數(shù)采用壁式安裝,，具有多根軸,，作業(yè)半徑超過兩米，機器人協(xié)助工作人員進行所期望的移動,，上下左右均可,，傳感器可即時識別到使用者的意圖，控制系統(tǒng)則操控機器人臂移動到指定位置,，無需多費力氣,，
maxon RE系列的DC電機，可使機器人臂反應迅速且動作流暢,，該款電機可提供150-250W功率,，將重量、質(zhì)量和功率密度等特性集于一身,，能夠提供合適的速度以及轉(zhuǎn)矩,，并操作簡便，可精確地傳輸強作用力,。RE系列的DC電機可與適當?shù)男行驱X輪箱,、編碼器和EPOS定位控制器組合使用。
仿真機器人
maxon RE
RE電機配備了無鐵芯繞組,，因此具備良好的調(diào)節(jié)性能,，適用于機器人技術(shù)領(lǐng)域。
電機應在確保其功率的前提下盡可能輕巧,，而且它們需要在較低速度下具有較大轉(zhuǎn)矩,，由此可以使齒輪箱保持小巧。因為電機上的電流強度與轉(zhuǎn)矩成正比,，則無需使用傳感器即可獲取作用力的反饋,，因為控制系統(tǒng)可通過電流獲取信息，了解電機運行狀態(tài),。
電機在保持靜音的同時進行精確作業(yè),，效率約達90%
重量輕巧、功率密度高,、組合緊湊小巧
無頓挫的無鐵芯繞組,、操作簡便、良好的調(diào)節(jié)性能
電流強度與轉(zhuǎn)矩成正比,、可通過電流獲取信息
堅固性和耐用性
電動高爾夫球車
maxon RE
電動高爾夫球車為球場帶來便利,，采用全碳架結(jié)構(gòu)，5.5公斤的重量,，球袋卻不設(shè)承重限制
RE電機作為動力強勁的牽引驅(qū)動裝置,，盡顯其能。
電機配有高性能永磁鐵和一個能夠無頓轉(zhuǎn)運行的無鐵芯繞組系統(tǒng)，功率高,、能耗低
該款電機可提供150-250W功率
低速度下具有較大轉(zhuǎn)矩
高性能永磁鐵,、效率約達90%、能耗低
重量輕巧,、功率密度高,、組合緊湊小巧
無頓挫的無鐵芯繞組、操作簡便,、良好的調(diào)節(jié)性能
電流強度與轉(zhuǎn)矩成正比,、可通過電流獲取信息
堅固性和耐用性
仿生機器人
maxonEC 16
仿生機器人包括堅固的鋁合金骨骼和復雜的仿真肌腱結(jié)構(gòu)，所以其驅(qū)動系統(tǒng)需要嚴格的重量控制和高性能,，由于無法在機器人體內(nèi)降溫,，電機的溫度變化也是必須考慮的重要因素。
maxonEC 16適合該應用,，電子換向伺服電機具有轉(zhuǎn)矩性能佳,、功率高、轉(zhuǎn)速范圍大和使用壽命長等特點,，電機運行時僅會產(chǎn)生少量溫度,。
攀爬機器人
maxon RE 40
如高壓鐵塔保養(yǎng)維護工作，需要維護人員定期攀登高塔檢查,。
如今隨著科技的發(fā)展,，已經(jīng)可實現(xiàn)僅通過平板電腦操控小巧的攀爬機器人替代人工，機器人在軌道上攀登,，通過攝像機錄像發(fā)送實時圖像和視頻,，操作人員可根據(jù)這些資料迅速發(fā)現(xiàn)問題并在必要時予以排除。
機器人通過兩臺搭配行星齒輪箱的maxon RE 40電機進行驅(qū)動,，使該機器人可運輸達60公斤的負載,。
電機配有無鐵芯繞組和釹磁鐵，小體積提供高性能
maxon RE電機的效率可達90％,，高效節(jié)能,，適合蓄電池進行供電
maxon ESCON 50/5伺服控制器，可以確保電機的精確控制,。
鏡間快門彈簧上弦電機
maxon A-max 12
鏡間快門采用傳統(tǒng)的機械彈簧作為蓄能器,，藉由彈簧上弦的原理，其體積結(jié)構(gòu)也能夠縮大幅縮減,。
maxon的電機齒輪傳動單元配有精密自由輪結(jié)構(gòu),，用于為三個拉力彈簧上弦，作為鏡間快門的蓄能器,，電機結(jié)構(gòu)緊湊,、滿足長時間的運行,。
管道檢測機器人
EC-max 22
maxon制造的電機能夠為自行式機器人提供精準的傳動力。
下水管道動輒數(shù)公里之長,，用于探測下水道受損程度的檢測機器人,，必須隨時保持功能正常，運作可靠,。
機器人的傳動系統(tǒng)須能夠承受高負荷的要求,，因此首要條件是提供高功率密度,，達到節(jié)省機身空間的目標,，電機還應具備平均穩(wěn)定的功率曲線，才能夠進行精確調(diào)節(jié),；行星減速箱則必須具有良好的工作效率,。
maxonEC-max 22電機滿足這些先決條件，節(jié)能高效率且體積小的的直流電機,，驅(qū)動電機與一個行星齒輪箱組合,，易于操控且高度靈活