瑞士maxon电机 工业自动化和机器人工具应用体现

工业自动化和机器人应用

工业4.0、物联网及人工智能影响制造业，重新定义工业生产，对品质、效率和灵活性的要求不断提高

机电系统在高品质且相互协调的情况下工作，maxon开发并生产DC电机、齿轮箱、传感器及控制器，用于实验室自动化、原油和天然气工业、测量和检测技术或半导体生产的驱动系统。

实验室自动化

电动工具

无线打包机 

电池供电打包机

晶圆驱动系统

晶圆升降机

袖珍型机器人工业机械手臂

培训用机器人

电梯门驱动装置

电控喷头

高速运动机器人

仿生机器人

协作机器人机器人手臂

辅助机械人臂

运动模型

摄像机稳定系统

移动式机器人

研究用机器人

钻孔精密加工

钻孔整形

原油和天然气行业

半导体行业

测量/检验技术

安全系统

仿真机器人

电动高尔夫球车

攀爬机器人

镜间快门弹簧上弦电机

管道检测机器人

安全门锁定系统

粒子加速器双晶单色器驱动

舞台灯光感锁

天文光谱望远镜主焦点仪

高精度望远镜架台

蛇形机器人

水底检验机器人

救援机器人

多指机械手

微装配任务机器人

无线打包机 

maxon EC-i

无线打包机用驱动通常采用电机、齿轮箱、编码器、硬件、固件和软件系统，其中电机选择无刷电机，实现长使用寿命

maxon EC-i 30的无刷电机的技术特点使其适应该行业需求：

高效率和高性能，磨损度低；

内部多极转子可发挥高动力；

钢制法兰和钢制外壳的坚固结构实现了多元化应用；

且尺寸紧凑；

可组合GP 32 A行星齿轮箱，实现精准低噪音作业

晶圆的驱动系统

maxon EC flat

在半导体行业中，清洁度和精度，即使细小的灰尘或水滴都会破坏整个生产步骤。 

晶圆是一种使用硅等半导体材料制成的圆形薄片。 这些圆片构成了集成电路的基础，生产过程中须使用真空室环境。

晶圆支撑在三个引脚之上，每个引脚都可借助电机上下移动，由此便构成了一种三足式升降机，使位于其上的晶圆可在真空室内向上移动，并由位于上方的夹持系统夹取。

maxon无刷EC flat电机以及光学编码器、制动器和丝杠轴构成晶圆升降高精度机电式驱动系统。

maxon无刷EC flat无刷电机是薄型设计，直径9.2 – 90mm，功率0.2 – 260W，性能优异，该系列盘式电机带有霍尔传感器和内置电子装置。

钻孔整形

maxon的无刷DC电机

钻孔整形，就是精密修整微小的钻孔，通常是微米级别的尺寸，最小的钻孔仅0.015毫米，连一根人类的头发都穿不过去。

在医疗技术、光纤技术和汽车工业等领域，精确钻孔非常重要，比如医用注射针、微型喷嘴或是微电子技术中的装配仪器。

钻孔整形，可以看成一种磨削过程，术语中称之为“珩磨"，根据现有钻孔的直径大小，将一根像针一样的金属棒或金属线穿入孔中，这根棒子或金属线都配备有极细小的金刚石颗粒或包覆一层液体金刚石悬浮液，然后通过精准的旋转以及金属线在孔洞里的纵向运动，将钻孔扩大、对中、修整得钻孔更圆或打磨得更光滑。

maxon的无刷DC电机，在寿命、可靠性和精度方面有良好表现，并灵活组合齿轮箱、编码器和控制器等组件

袖珍型机器人工业机械手臂

培训用机器人

EC flat系列

袖珍型机器人是机型小、直观、精确的工业机器人，各种元件集成到有限里，六轴机械手臂可实现精度达5微米，重量不到五公斤，底座甚至可以放在手掌心上。尽管体积如此小巧，它的有效负载仍达500克。控制器为内置式，不但节省空间，而且简化了操作方式。只需要一个24 V电源、一台电脑和一条以太网电缆，就可以进行编程和操作。

袖珍型机器人可用作例如机械工程制造的标准元件，也可用于组装流水线或是医疗设备，动物手术助手，或者钟表和珠宝的组装辅助工具。机械手臂也可以执行传统的拾放任务或检验工作。

袖珍型机器人驱动器不但必须具有相应的小体积，同时也得提供强劲的性能，更要满足品质上的最高要求，maxon的无刷盘式电机，以其紧凑的设计和高转矩而著称，电机与无间隙齿轮箱和高分辨率编码器组合运行，可实现精准的动作。

电梯门驱动装置

EC flat系列

轿厢用来开关轿厢门和各楼层电梯外门的电机，需要满足诸多要求：体型小但功能强，节能、可靠且具有智能功能。

maxon电梯门驱动装置，采用齿形带进行驱动，可移动达400公斤的电梯门，也可以采用直接驱动方式，节省安装空间，用于不超过120公斤的电梯门。径90 mm的无刷直流电机EC flat系列以及一台直接内置于印刷电路板的高精度编码器、定制位置控制器都整合在一个外壳中。

maxon电梯门驱动装置参考运行后，能够辨识电梯门的规格和重量，自动计算出匹配参数，并在必要时予以修正，简化了电梯安装人员的工作。

EC flat系列盘式电机的结构设计纤薄，且节能，还可以提供足够的转矩，maxon EPOS不仅能可靠地执行预定的主要工作，并会收集宝贵的运行数据

电控喷头

EC-4pole 电机+GP 42齿轮箱

音乐喷泉喷水模块的完整装配单元包含maxon的精密电机、齿轮箱、编码器和控制器

所有部件均需采用不锈钢制造，不会在水中生锈，同样要能抵抗海水的盐分侵蚀，maxon采用数控铣床加工高品质金属，精确到微米，喷水模块由两轴传动构成，通过浸油的电机加齿轮箱组合完成传动，一台无刷DC电机和一个三级行星齿轮箱GP 42，正因如此，驱动器才能允许过载，因为油液具有冷却作用。

高速运动机器人

EC-4pole电机 GP 32 HP齿轮箱  ESCON Module 50/5控制器

maxon参与的高速两足机器人，速度可达46 km/h，高约半米，重量仅为3公斤，双脚采用碳纤维增强塑料制成，在跨步时，一条人造肌腱会拉紧，借此为下一步蓄能，机器人每条腿都通过一台无刷maxon DC电机进行驱动，能够快速旋转的轴杆，实现高动态。

运动模型

A-max

铁道模型运动火车模型，外观精致优美，还可承受严苛运行条件的考验，放到轨道上就可以立即行驶。这对火车头内的直流电机也同样提出了高要求。尤其是直流电机的电刷，因为电刷必须能承受高温和超压，A-max系列具有经过优化的结构，能满足需求，且电机极易控制，因此适合用于模型制造领域。

协作机器人机器人手臂EC flat系列最新的机器人臂采用铝质结构，标准尺寸1.1 m高，作业半径为80 cm，并配备有六个自由度，可以识别、抓取并操控物体，同时还能够感知周围环境。设计人员采用无刷直流驱动装置来驱动机器人臂，关节和夹具中采用了多达八台直径45 mm和90 mm、功率70 W和90 W的maxon EC flat电机，电机控制简单、便于操作、扭矩大、结构紧凑，而且散热性好，是机器人技术领域的合适解决方案，电机的扁平结构正是其特点。

仿生六腿运动机器人

maxon EC 45

仿生六腿运动机器人，具备弹性的关节和轻外骨骼，用于更好地了解昆虫的运动特性，并将基本协调机制应用到技术系统中。

仿生六腿运动机器人外骨骼采用碳纤维增强塑料，腿部的驱动部件及连接元件均为铝合金材质，它装备有多台传感器，并依据一种生物分散控制机制运作，在运行过程中根据地面情况灵活地进行调整。

运动机器人的每条腿有三个关节，因此必须同时控制18个关节的运动，maxon EC 45盘式电机，驱动功率为50 W，通过受生物运动原理启发的控制演算法进行控制，电机具有体积小、扭矩高、重量轻的特点，长度还要尽可能短，整个驱动器的长度也会限制机器人腿部的运动空间，所以选择了maxon EC 45盘式电机

摄像机稳定系统

maxon EC 32 flat

maxon的驱动装置被应用在多种摄像机稳定系统中。

如采矿工业利用高空摄像机勘测矿山，原油和天然气开采公司在空中察看钻井平台，能源供应商也会使用高空摄像机来监测高压电缆，他们都会面临同一个巨大的挑战，在意外频发的恶劣自然条件下，摄像机须克服强风、乱流和飞行载体震动的影响，随时保持稳定，所以需采用高精度万向轴悬吊系统来维持摄像机的稳定，提供一个稳定的平台，从而拍摄出无干扰的高品质高空影像。

稳定系统核心部件便是稳定平台上由多台小型无刷直流伺服电机组成的驱动单元，伺服电机和齿轮箱组合之间无间隙，其转速、输出转矩、总重量、总长度、能源消耗量、都需要达到设计要求。maxon EC 32 flat无刷直流伺服电机的功率密度高、能源效率高、能耗低，能使无人驾驶直升机在空中停留更长时间，是稳定系统合适的选择方案。

纹身机

maxon RE 13

最早期的线圈纹身机已逐渐被配备小型电机的旋转式纹身机所取代。因为使用旋转式纹身机能够绘制出更为精细的线条。此外，旋转纹身机重量更轻，运行噪音也更小。

maxon电机使用寿命长，性能可靠，配备稀有金属电刷的DC驱动装置功率为2.5 W，功效高，适用于蓄电池驱动模式。此外，它的运行噪音低，几乎不产生震动，电机重量非常轻，具有优势。

研究用机器人

Maxon EC 45 

为了促进科学研究和教学应用，开源软件所控制的移动式操作设备配有平台以及五级运动自由度，使研发人员和机器人专业的学生能够编写自己的控制及应用软件。

由机器人机内空间有限，又必须在手臂和车身中安置多台电机和行星齿轮箱，这些元件均直接内置在机械手臂的关节内。所以选择maxon轻巧、精确，同时结构坚固的电机齿轮箱，Maxon EC 45 flat无刷电机的特点在于结构简易、精巧，同时还能提供高转矩强度。这款盘式电机输出功率介于15至50 W，重量仅在46 g至110 g，关节与maxon定位编码器相连接，因此可准确测量关节的角度。

辅助机械人臂

maxon RE

高速作业、单调的流程以及沉重的负荷会导致操作员身体不适，通过辅助机械人臂在作业时操作工具，问题可得到有效改善。

机器人臂多数采用壁式安装，具有多根轴，作业半径超过两米，机器人协助工作人员进行所期望的移动，上下左右均可，传感器可即时识别到使用者的意图，控制系统则操控机器人臂移动到位置，无需多费力气，

maxon RE系列的DC电机，可使机器人臂反应迅速且动作流畅，该款电机可提供150-250W功率，将重量、质量和功率密度等特性集于一身，能够提供合适的速度以及转矩，并操作简便，可精确地传输强作用力。RE系列的DC电机可与适当的行星齿轮箱、编码器和EPOS定位控制器组合使用。

仿真机器人

maxon RE

RE电机配备了无铁芯绕组，因此具备良好的调节性能，适用于机器人技术领域。

电机应在确保其功率的前提下尽可能轻巧，而且它们需要在较低速度下具有较大转矩，由此可以使齿轮箱保持小巧。因为电机上的电流强度与转矩成正比，则无需使用传感器即可获取作用力的反馈，因为控制系统可通过电流获取信息，了解电机运行状态。

电机在保持静音的同时进行精确作业，效率约达90%

重量轻巧、功率密度高、组合紧凑小巧

无顿挫的无铁芯绕组、操作简便、良好的调节性能

电流强度与转矩成正比、可通过电流获取信息

坚固性和耐用性

电动高尔夫球车

maxon RE

电动高尔夫球车为球场带来便利，采用全碳架结构，5.5公斤的重量，球袋却不设承重限制

RE电机作为动力强劲的牵引驱动装置，尽显其能。

电机配有高性能永磁铁和一个能够无顿转运行的无铁芯绕组系统，功率高、能耗低

该款电机可提供150-250W功率

低速度下具有较大转矩

高性能永磁铁、效率约达90%、能耗低

重量轻巧、功率密度高、组合紧凑小巧

无顿挫的无铁芯绕

maxonEC 16

仿生机器人包括坚固的铝合金骨骼和复杂的仿真肌腱结构，所以其驱动系统需要严格的重量控制和高性能，由于无法在机器人体内降温，电机的温度变化也是必须考虑的重要因素。

maxonEC 16适合该应用，电子换向伺服电机具有转矩性能佳、功率高、转速范围大和使用寿命长等特点，电机运行时仅会产生少量温度。

攀爬机器人

maxon RE 40

如高压铁塔保养维护工作，需要维护人员定期攀登高塔检查。

如今随着科技的发展，已经可实现仅通过平板电脑操控小巧的攀爬机器人替代人工，机器人在轨道上攀登，通过摄像机录像发送实时图像和视频，操作人员可根据这些资料迅速发现问题并在必要时予以排除。

机器人通过两台搭配行星齿轮箱的maxon RE 40电机进行驱动，使该机器人可运输达60公斤的负载。

电机配有无铁芯绕组和钕磁铁，小体积提供高性能

maxon RE电机的效率可达90％，高效节能，适合蓄电池进行供电

maxon ESCON 50/5伺服控制器，可以确保电机的精确控制。

镜间快门弹簧上弦电机

maxon A-max 12

镜间快门采用传统的机械弹簧作为蓄能器，藉由弹簧上弦的原理，其体积结构也能够缩大幅缩减。

maxon的电机齿轮传动单元配有精密自由轮结构，用于为三个拉力弹簧上弦，作为镜间快门的蓄能器，电机结构紧凑、满足长时间的运行。

管道检测机器人

EC-max 22

maxon制造的电机能够为自行式机器人提供精准的传动力。

下水管道动辄数公里之长，用于探测下水道受损程度的检测机器人，必须随时保持功能正常，运作可靠。

机器人的传动系统须能够承受高负荷的要求，因此首要条件是提供高功率密度，达到节省机身空间的目标，电机还应具备平均稳定的功率曲线，才能够进行精确调节；行星减速箱则必须具有良好的工作效率。

maxonEC-max 22电机满足这些先决条件，节能高效率且体积小的的直流电机，驱动电机与一个行星齿轮箱组合，易于操控且高度灵活

安全门锁定系统

maxon A-max 22

高防护安全门锁由maxon电机负责驱动。

锁定系统中使用的电机/变速器组合，是一个有刷直流电机A-max 22，与一个行星齿轮箱GP 22 A组合，电机的运行转数达到每分钟6740。

A-max电机配备性能强大的铝镍钴永磁铁，及无铁芯的maxon绕组，特点是无磁性顿转扭矩，电磁干扰小，稳定可靠。

粒子加速器双晶单色器驱动

maxon EC 22 HD

粒子加速器环境中，为使电子不会因与空气份子碰撞而丢失，整个过程在真空中完成。

双晶单色器驱动的电机需要无粘合剂、无塑料，且具有高耐温性，

maxon EC 22 HD无刷电机没有步进电机运行噪音及振动的缺点，且不锈钢激光焊接外壳，符合在真空中使用的要求，安静且反应灵敏。

高真空度下,塑料及粘合接头会漏气，maxon EC 22 HD电机组装主要是用微激光焊接完成；

轻润滑油对低压条件会有反应，maxon EC 22 HD电机采用惰性强的润滑剂，在高真空条件下不会蒸发

电机高温设计，可承受暴露在 120 °C 的可控真空环境。

天文光谱望远镜主焦点仪

maxon EC

maxon EPOS2 50/5型位置控制单元

天文观测光谱望远镜主焦点仪器作为独立的自动化单元，有12个子系统和24根移动轴，15根采用电动，通过CANopen通信协议连接，在不同情况下执行各种操作，如准确跟踪速度曲线，精确位置的启动或停止，或跟踪多轴位置及速度曲线。

maxon EC系列无刷电机，可装配齿轮箱、磁性增量编码器和电动制动器，其低速匀速动作通过正弦换向产生。电机中标配的霍尔传感器外，还可选配一个增量编码器，增量编码器会向同坐控制系统发送补充位置数据。maxon EPOS2 50/5型位置控制单元，除了电流、速度和位置的封闭式控制电路，还有一个运动插补模块，追踪经过编程的多轴运动曲线，通过CANopen接口可以对其进行操作。

高精度望远镜架台

maxon RE 25

天文望远镜放置于各种不同的应用环境中实现观测任务，其高精度望远镜架台无障碍且不间断的运行能力对研究人员来说是最重要的，特殊环境下，维修保养作业会变得很困难，而且危险，所以系统需要长时间无间断并且的运行。

RE 25型电机可使用为低温调制的轴承润滑剂，并且电机在安装完成 之后，不需要再补充润滑剂，可提供大扭矩以及高性能密度，无铁芯绕组设计大大降低顿转转矩，实现了运动的精度。

舞台灯光感锁

EC 90 flat

RSC光感锁"通过反作用力，来抑制轻型架灯桥造成的干扰性震荡。

maxon EC 90 flat体积小、功率强，且运转精确，因为电机丝毫延迟、或移动幅度偏差都会影响稳定效果，maxon使得舞台灯光布置变得简单

水底检验机器人

maxon RE 40电机

水底检验机器人安装用于管路检测作业的高性能摄像头，用于发电厂、炼油厂以及管路制造商和管路系统装配作业

水底检验机器人剪切驱动装置共有十二个滚轮，每个剪切侧和驱动电机配备两个，驱动装置的驱动力由共六台RE电机和行星齿轮箱提供，电机特点在于功率高，能耗低，并能够提供应用所需的高转矩，电机拥有无铁绕组和钕磁铁，结构体积小，并具备的坚固性和耐用性

蛇形机器人

EC-max 30

蛇形机器人对狭小而危险的区域、难以进入的位置进行安全检测并拍摄视频，蛇形手臂的直径是产品功能的关键，直径大、重量大，对机器人的维护量就会相应增加。

蛇形机器人各个关节之间的连接是通过由钢缆来实现，每根钢丝都与maxon驱动电机连接，通过电机将机械功率传递给蛇形手臂实现动作。电机装于机器人底座的执行器包内，头部电机负责照相机或抓臂的动作。

maxon EC-max 30电机和陶瓷版GP 32型行星齿轮箱，提供紧凑设计，充足的动力，无刷绕组为蛇形机器人实现无顿转扭矩、高效率以及高动控制动态。

救援机器人

EC-4pole 30

救援机器人须具备高适应性，体型小巧，且要易于操控，可通过高清图像将现场信息传送给外界，与地面的接触通过鳍轮电机的能耗测量得到精确分析。

EC-4pole 30无刷直流电机，高效、动力强劲，而且小巧、轻盈，4极动力组全效工作，驱动机器人在起伏地形上行进，其特殊的绕组技术和四极磁钢，在单位体积和重量功率值方面具备优势，电机无齿槽效应，效率高，调节性能优异，金属壳体还能确保良好的散热效果和稳定的机械性能。

多指机械手

EC flat motor

精密的驱动技术和高效总线技术，推动了机械手研发进步，每个手指各有四个关节和三个自由度，每个指关节都装备有一个自动检测、无接触角度传感器和转矩传感器。

maxon公司的EC 20扁平式驱动器可满足要求，体积小功效高、长度10.4 mm、外径21.2 mm，电机重量约15克，与谐波减速机高精度传动系列连成一个单元，电机灵活可变，预载滚珠轴承能精确响应控制指令，通过总线技术实现数据快速传输，实现微机械和微电子技术互补。

自动仓储物流系统自动驾驶车辆

maxon EC-max 30

自动仓储物流系统以单独可自由行驶的车辆 (AiV) 为基础，车辆之间相互识别、遵守先行规则，自主完成任务。

车辆内maxon的电机和齿轮箱负责承担各项任务，电机负责对车轮的转向控制以及容器的取放，maxon EC-max 30电机具有转矩特性良好、功率高、转速范围大和使用寿命长久等特点，通过在齿轮箱中采用陶瓷零部件，关键部件的磨损情况可以得到显著改善，加长齿轮箱的使用寿命，还能增大连续扭矩和瞬时扭矩并提高输入转速。

微装配任务机器人

EC-i 40 maxon

微装配是指通过集成机电系统实现对微型组件以微型技术、纳米技术和生物技术为基础的微型部件的快速、灵活和自动化操作。随着微型组件及系统微型化趋势的不断深入，装配任务对驱动技术的要求越来越高。

maxon电机在微装配任务机器人内部负责动作执行，但是电机本身并不移动。电机被固定于支撑臂上并将动作直接传递给结构体，紧凑式微电机，具备速度优势，而且在精度上表现突出，如在钟表业中，对微型部件的分类、选择和加工使其得到了充分的用武之地。