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技術(shù)文章

瑞士maxon無刷電機(jī)在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用

閱讀:39          發(fā)布時間:2025-6-26

無線打包機(jī)

maxon EC-i

無線打包機(jī)用驅(qū)動通常采用電機(jī)、齒輪箱、編碼器、硬件、固件和軟件系統(tǒng),其中電機(jī)選擇無刷電機(jī),實現(xiàn)長使用壽命

maxon EC-i 30的無刷電機(jī)的技術(shù)特點使其適應(yīng)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(yīng)用;

且尺寸緊湊;

可組合GP 32 A行星齒輪箱,實現(xiàn)精準(zhǔn)低噪音作業(yè)

晶圓的驅(qū)動系統(tǒng)

maxon EC flat

在半導(dǎo)體行業(yè)中,清潔度和精度,即使細(xì)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(dǎo)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(jī)上下移動,由此便構(gòu)成了一種三足式升降機(jī),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(jī)以及光學(xué)編碼器、制動器和絲杠軸構(gòu)成晶圓升降高精度機(jī)電式驅(qū)動系統(tǒng)。

maxon無刷EC flat無刷電機(jī)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(jī)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(jī)

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(xì)小的金剛石顆?;虬惨粚右后w金剛石懸浮液,然后通過精準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)以及金屬線在孔洞里的縱向運(yùn)動,將鉆孔擴(kuò)大、對中、修整得鉆孔更圓或打磨得更光滑。

maxon的無刷DC電機(jī),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(jī)器人工業(yè)機(jī)械手臂

培訓(xùn)用機(jī)器人

EC flat系列

袖珍型機(jī)器人是機(jī)型小、直觀、精確的工業(yè)機(jī)器人,各種元件集成到有限里,六軸機(jī)械手臂可實現(xiàn)精度達(dá)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(fù)載仍達(dá)500克。控制器為內(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(jìn)行編程和操作。

袖珍型機(jī)器人可用作例如機(jī)械工程制造的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械手臂也可以執(zhí)行傳統(tǒng)的拾放任務(wù)或檢驗工作。

袖珍型機(jī)器人驅(qū)動器不但必須具有相應(yīng)的小體積,同時也得提供強(qiáng)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(jī),以其緊湊的設(shè)計和高轉(zhuǎn)矩而著稱,電機(jī)與無間隙齒輪箱和高分辨率編碼器組合運(yùn)行,可實現(xiàn)精準(zhǔn)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(jī),需要滿足諸多要求:體型小但功能強(qiáng),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(jìn)行驅(qū)動,可移動達(dá)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(jī)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(yùn)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(jī)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(yù)定的主要工作,并會收集寶貴的運(yùn)行數(shù)據(jù)

電控噴頭

EC-4pole 電機(jī)+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(jī)、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(jī)加齒輪箱組合完成傳動,一臺無刷DC電機(jī)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(yùn)動機(jī)器人

EC-4pole電機(jī) GP 32 HP齒輪箱  ESCON Module 50/5控制器

maxon參與的高速兩足機(jī)器人,速度可達(dá)46 km/h,高約半米,重量僅為3公斤,雙腳采用碳纖維增強(qiáng)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(jī)器人每條腿都通過一臺無刷maxon DC電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,能夠快速旋轉(zhuǎn)的軸桿,實現(xiàn)高動態(tài)。

運(yùn)動模型

A-max

鐵道模型運(yùn)動火車模型,外觀精致優(yōu)美,還可承受嚴(yán)苛運(yùn)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(jī)也同樣提出了高要求。尤其是直流電機(jī)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(jī)極易控制,因此適合用于模型制造領(lǐng)域。

協(xié)作機(jī)器人機(jī)器人手臂EC flat系列最新的機(jī)器人臂采用鋁質(zhì)結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)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(jī)器人臂,關(guān)節(jié)和夾具中采用了多達(dá)八臺直徑45 mm和90 mm、功率70 W和90 W的maxon EC flat電機(jī),電機(jī)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(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的合適解決方案,電機(jī)的扁平結(jié)構(gòu)正是其特點。

仿生六腿運(yùn)動機(jī)器人

maxon EC 45

仿生六腿運(yùn)動機(jī)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(yùn)動特性,并將基本協(xié)調(diào)機(jī)制應(yīng)用到技術(shù)系統(tǒng)中。

仿生六腿運(yùn)動機(jī)器人外骨骼采用碳纖維增強(qiáng)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(jī)制運(yùn)作,在運(yùn)行過程中根據(jù)地面情況靈活地進(jìn)行調(diào)整。

運(yùn)動機(jī)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(yùn)動,maxon EC 45盤式電機(jī),驅(qū)動功率為50 W,通過受生物運(yùn)動原理啟發(fā)的控制演算法進(jìn)行控制,電機(jī)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(jī)器人腿部的運(yùn)動空間,所以選擇了maxon EC 45盤式電機(jī)

攝像機(jī)穩(wěn)定系統(tǒng)

maxon EC 32 flat

maxon的驅(qū)動裝置被應(yīng)用在多種攝像機(jī)穩(wěn)定系統(tǒng)中。

如采礦工業(yè)利用高空攝像機(jī)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(yīng)商也會使用高空攝像機(jī)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(jī)須克服強(qiáng)風(fēng)、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?jǐn)z像機(jī)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(jī)組成的驅(qū)動單元,伺服電機(jī)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(dá)到設(shè)計要求。maxon EC 32 flat無刷直流伺服電機(jī)的功率密度高、能源效率高、能耗低,能使無人駕駛直升機(jī)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(jī)

maxon RE 13

最早期的線圈紋身機(jī)已逐漸被配備小型電機(jī)的旋轉(zhuǎn)式紋身機(jī)所取代。因為使用旋轉(zhuǎn)式紋身機(jī)能夠繪制出更為精細(xì)的線條。此外,旋轉(zhuǎn)紋身機(jī)重量更輕,運(yùn)行噪音也更小。

maxon電機(jī)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(yùn)行噪音低,幾乎不產(chǎn)生震動,電機(jī)重量非常輕,具有優(yōu)勢。

研究用機(jī)器人

Maxon EC 45

為了促進(jìn)科學(xué)研究和教學(xué)應(yīng)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(yùn)動自由度,使研發(fā)人員和機(jī)器人專業(yè)的學(xué)生能夠編寫自己的控制及應(yīng)用軟件。

由機(jī)器人機(jī)內(nèi)空間有限,又必須在手臂和車身中安置多臺電機(jī)和行星齒輪箱,這些元件均直接內(nèi)置在機(jī)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(jī)齒輪箱,Maxon EC 45 flat無刷電機(jī)的特點在于結(jié)構(gòu)簡易、精巧,同時還能提供高轉(zhuǎn)矩強(qiáng)度。這款盤式電機(jī)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(zhǔn)確測量關(guān)節(jié)的角度。

輔助機(jī)械人臂

maxon RE

高速作業(yè)、單調(diào)的流程以及沉重的負(fù)荷會導(dǎo)致操作員身體不適,通過輔助機(jī)械人臂在作業(yè)時操作工具,問題可得到有效改善。

機(jī)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(jī)器人協(xié)助工作人員進(jìn)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(jī)器人臂移動到指定位置,無需多費(fèi)力氣,

maxon RE系列的DC電機(jī),可使機(jī)器人臂反應(yīng)迅速且動作流暢,該款電機(jī)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(qiáng)作用力。RE系列的DC電機(jī)可與適當(dāng)?shù)男行驱X輪箱、編碼器和EPOS定位控制器組合使用。

仿真機(jī)器人

maxon RE

RE電機(jī)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(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

電機(jī)應(yīng)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(jī)上的電流強(qiáng)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(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

電機(jī)在保持靜音的同時進(jìn)行精確作業(yè),效率約達(dá)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(qiáng)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(jī)作為動力強(qiáng)勁的牽引驅(qū)動裝置,盡顯其能。

電機(jī)配有高性能永磁鐵和一個能夠無頓轉(zhuǎn)運(yùn)行的無鐵芯繞組系統(tǒng),功率高、能耗低

該款電機(jī)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(dá)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(qiáng)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(jī)器人

maxonEC 16

仿生機(jī)器人包括堅固的鋁合金骨骼和復(fù)雜的仿真肌腱結(jié)構(gòu),所以其驅(qū)動系統(tǒng)需要嚴(yán)格的重量控制和高性能,由于無法在機(jī)器人體內(nèi)降溫,電機(jī)的溫度變化也是必須考慮的重要因素。

maxonEC 16適合該應(yīng)用,電子換向伺服電機(jī)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(jī)運(yùn)行時僅會產(chǎn)生少量溫度。

攀爬機(jī)器人

maxon RE 40

如高壓鐵塔保養(yǎng)維護(hù)工作,需要維護(hù)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(jī)器人替代人工,機(jī)器人在軌道上攀登,通過攝像機(jī)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(jī)器人通過兩臺搭配行星齒輪箱的maxon RE 40電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,使該機(jī)器人可運(yùn)輸達(dá)60公斤的負(fù)載。

電機(jī)配有無鐵芯繞組和釹磁鐵,小體積提供高性能

maxon RE電機(jī)的效率可達(dá)90%,高效節(jié)能,適合蓄電池進(jìn)行供電

maxon ESCON 50/5伺服控制器,可以確保電機(jī)的精確控制。

鏡間快門彈簧上弦電機(jī)

maxon A-max 12

鏡間快門采用傳統(tǒng)的機(jī)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(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、滿足長時間的運(yùn)行。

管道檢測機(jī)器人

EC-max 22

maxon制造的電機(jī)能夠為自行式機(jī)器人提供精準(zhǔn)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(jī)器人,必須隨時保持功能正常,運(yùn)作可靠。

機(jī)器人的傳動系統(tǒng)須能夠承受高負(fù)荷的要求,因此首要條件是提供高功率密度,達(dá)到節(jié)省機(jī)身空間的目標(biāo),電機(jī)還應(yīng)具備平均穩(wěn)定的功率曲線,才能夠進(jìn)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(jī)滿足這些先決條件,節(jié)能高效率且體積小的的直流電機(jī),驅(qū)動電機(jī)與一個行星齒輪箱組合,易于操控且高度靈活



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