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瑞士maxon電機 工業自動化和機器人工具應用體現
閱讀：932 發布時間：2023-6-6工業自動化和機器人應用
工業4.0、物聯網及人工智能影響制造業，重新定義工業生產，對品質、效率和靈活性的要求不斷提高
機電系統在高品質且相互協調的情況下工作，maxon開發并生產DC電機、齒輪箱、傳感器及控制器，用于實驗室自動化、原油和天然氣工業、測量和檢測技術或半導體生產的驅動系統。
實驗室自動化
電動工具
無線打包機
電池供電打包機
晶圓驅動系統
晶圓升降機
袖珍型機器人工業機械手臂
培訓用機器人
電梯門驅動裝置
電控噴頭
高速運動機器人
仿生機器人
協作機器人機器人手臂
輔助機械人臂
運動模型
攝像機穩定系統
移動式機器人
研究用機器人
鉆孔精密加工
鉆孔整形
原油和天然氣行業
半導體行業
測量/檢驗技術
安全系統
仿真機器人
電動高爾夫球車
攀爬機器人
鏡間快門彈簧上弦電機
管道檢測機器人
安全門鎖定系統
粒子加速器雙晶單色器驅動
舞臺燈光感鎖
天文光譜望遠鏡主焦點儀
高精度望遠鏡架臺
蛇形機器人
水底檢驗機器人
救援機器人
多指機械手
微裝配任務機器人
無線打包機
maxon EC-i
無線打包機用驅動通常采用電機、齒輪箱、編碼器、硬件、固件和軟件系統，其中電機選擇無刷電機，實現長使用壽命
maxon EC-i 30的無刷電機的技術特點使其適應該行業需求：
高效率和高性能，磨損度低；
內部多極轉子可發揮高動力；
鋼制法蘭和鋼制外殼的堅固結構實現了多元化應用；
且尺寸緊湊；
可組合GP 32 A行星齒輪箱，實現精準低噪音作業
晶圓的驅動系統
maxon EC flat
在半導體行業中，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。 這些圓片構成了集成電路的基礎，生產過程中須使用真空室環境。
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，由此便構成了一種三足式升降機，使位于其上的晶圓可在真空室內向上移動，并由位于上方的夾持系統夾取。
maxon無刷EC flat電機以及光學編碼器、制動器和絲杠軸構成晶圓升降高精度機電式驅動系統。
maxon無刷EC flat無刷電機是薄型設計，直徑9.2 – 90mm，功率0.2 – 260W，性能優異，該系列盤式電機帶有霍爾傳感器和內置電子裝置。
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，連一根人類的頭發都穿不過去。
在醫療技術、光纖技術和汽車工業等領域，精確鉆孔非常重要，比如醫用注射針、微型噴嘴或是微電子技術中的裝配儀器。
鉆孔整形，可以看成一種磨削過程，術語中稱之為“珩磨"，根據現有鉆孔的直徑大小，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粒或包覆一層液體金剛石懸浮液，然后通過精準的旋轉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，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、精確的工業機器人，各種元件集成到有限里，六軸機械手臂可實現精度達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。控制器為內置式，不但節省空間，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療設備，動物手術助手，或者鐘表和珠寶的組裝輔助工具。機械手臂也可以執行傳統的拾放任務或檢驗工作。
袖珍型機器人驅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，更要滿足品質上的最高要求，maxon的無刷盤式電機，以其緊湊的設計和高轉矩而著稱，電機與無間隙齒輪箱和高分辨率編碼器組合運行，可實現精準的動作。
電梯門驅動裝置
EC flat系列
轎廂用來開關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，節能、可靠且具有智能功能。
maxon電梯門驅動裝置，采用齒形帶進行驅動，可移動達400公斤的電梯門，也可以采用直接驅動方式，節省安裝空間，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電梯門驅動裝置參考運行后，能夠辨識電梯門的規格和重量，自動計算出匹配參數，并在必要時予以修正，簡化了電梯安裝人員的工作。
EC flat系列盤式電機的結構設計纖薄，且節能，還可以提供足夠的轉矩，maxon EPOS不僅能可靠地執行預定的主要工作，并會收集寶貴的運行數據
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采用數控銑床加工高品質金屬，精確到微米，噴水模塊由兩軸傳動構成，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電機進行驅動，能夠快速旋轉的軸桿，實現高動態。
運動模型
A-max
鐵道模型運動火車模型，外觀精致優美，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系列具有經過優化的結構，能滿足需求，且電機極易控制，因此適合用于模型制造領域。
協作機器人機器人手臂EC flat系列最新的機器人臂采用鋁質結構，標準尺寸1.1 m高，作業半徑為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境。設計人員采用無刷直流驅動裝置來驅動機器人臂，關節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、結構緊湊，而且散熱性好，是機器人技術領域的合適解決方案，電機的扁平結構正是其特點。
仿生六腿運動機器人
maxon EC 45
仿生六腿運動機器人，具備彈性的關節和輕外骨骼，用于更好地了解昆蟲的運動特性，并將基本協調機制應用到技術系統中。
仿生六腿運動機器人外骨骼采用碳纖維增強塑料，腿部的驅動部件及連接元件均為鋁合金材質，它裝備有多臺傳感器，并依據一種生物分散控制機制運作，在運行過程中根據地面情況靈活地進行調整。
運動機器人的每條腿有三個關節，因此必須同時控制18個關節的運動，maxon EC 45盤式電機，驅動功率為50 W，通過受生物運動原理啟發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
攝像機穩定系統
maxon EC 32 flat
maxon的驅動裝置被應用在多種攝像機穩定系統中。
如采礦工業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測高壓電纜，他們都會面臨同一個巨大的挑戰，在意外頻發的惡劣自然條件下，攝像機須克服強風、亂流和飛行載體震動的影響，隨時保持穩定，所以需采用高精度萬向軸懸吊系統來維持攝像機的穩定，提供一個穩定的平臺，從而拍攝出無干擾的高品質高空影像。
穩定系統核心部件便是穩定平臺上由多臺小型無刷直流伺服電機組成的驅動單元，伺服電機和齒輪箱組合之間無間隙，其轉速、輸出轉矩、總重量、總長度、能源消耗量、都需要達到設計要求。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，是穩定系統合適的選擇方案。
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式紋身機所取代。因為使用旋轉式紋身機能夠繪制出更為精細的線條。此外，旋轉紋身機重量更輕，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驅動裝置功率為2.5 W，功效高，適用于蓄電池驅動模式。此外，它的運行噪音低，幾乎不產生震動，電機重量非常輕，具有優勢。
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備配有平臺以及五級運動自由度，使研發人員和機器人專業的學生能夠編寫自己的控制及應用軟件。
由機器人機內空間有限，又必須在手臂和車身中安置多臺電機和行星齒輪箱，這些元件均直接內置在機械手臂的關節內。所以選擇maxon輕巧、精確，同時結構堅固的電機齒輪箱，Maxon EC 45 flat無刷電機的特點在于結構簡易、精巧，同時還能提供高轉矩強度。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，關節與maxon定位編碼器相連接，因此可準確測量關節的角度。
輔助機械人臂
maxon RE
高速作業、單調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時操作工具，問題可得到有效改善。
機器人臂多數采用壁式安裝，具有多根軸，作業半徑超過兩米，機器人協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，控制系統則操控機器人臂移動到位置，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電機可與適當的行星齒輪箱、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，因此具備良好的調節性能，適用于機器人技術領域。
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，因為控制系統可通過電流獲取信息，了解電機運行狀態。
電機在保持靜音的同時進行精確作業，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、良好的調節性能
電流強度與轉矩成正比、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，采用全碳架結構，5.5公斤的重量，球袋卻不設承重限制
RE電機作為動力強勁的牽引驅動裝置，盡顯其能。
電機配有高性能永磁鐵和一個能夠無頓轉運行的無鐵芯繞組系統，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
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構，所以其驅動系統需要嚴格的重量控制和高性能，由于無法在機器人體內降溫，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矩性能佳、功率高、轉速范圍大和使用壽命長等特點，電機運行時僅會產生少量溫度。
攀爬機器人
maxon RE 40
如高壓鐵塔保養維護工作，需要維護人員定期攀登高塔檢查。
如今隨著科技的發展，已經可實現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，通過攝像機錄像發送實時圖像和視頻，操作人員可根據這些資料迅速發現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
鏡間快門采用傳統的機械彈簧作為蓄能器，藉由彈簧上弦的原理，其體積結構也能夠縮大幅縮減。
maxon的電機齒輪傳動單元配有精密自由輪結構，用于為三個拉力彈簧上弦，作為鏡間快門的蓄能器，電機結構緊湊、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，達到節省機身空間的目標，電機還應具備平均穩定的功率曲線，才能夠進行精確調節；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，節能高效率且體積小的的直流電機，驅動電機與一個行星齒輪箱組合，易于操控且高度靈活
安全門鎖定系統
maxon A-max 22
高防護安全門鎖由maxon電機負責驅動。
鎖定系統中使用的電機/變速器組合，是一個有刷直流電機A-max 22，與一個行星齒輪箱GP 22 A組合，電機的運行轉數達到每分鐘6740。
A-max電機配備性能強大的鋁鎳鈷永磁鐵，及無鐵芯的maxon繞組，特點是無磁性頓轉扭矩，電磁干擾小，穩定可靠。
粒子加速器雙晶單色器驅動
maxon EC 22 HD
粒子加速器環境中，為使電子不會因與空氣份子碰撞而丟失，整個過程在真空中完成。
雙晶單色器驅動的電機需要無粘合劑、無塑料，且具有高耐溫性，
maxon EC 22 HD無刷電機沒有步進電機運行噪音及振動的缺點，且不銹鋼激光焊接外殼，符合在真空中使用的要求，安靜且反應靈敏。
高真空度下,塑料及粘合接頭會漏氣，maxon EC 22 HD電機組裝主要是用微激光焊接完成；
輕潤滑油對低壓條件會有反應，maxon EC 22 HD電機采用惰性強的潤滑劑，在高真空條件下不會蒸發
電機高溫設計，可承受暴露在 120 °C 的可控真空環境。
天文光譜望遠鏡主焦點儀
maxon EC
maxon EPOS2 50/5型位置控制單元
天文觀測光譜望遠鏡主焦點儀器作為獨立的自動化單元，有12個子系統和24根移動軸，15根采用電動，通過CANopen通信協議連接，在不同情況下執行各種操作，如準確跟蹤速度曲線，精確位置的啟動或停止，或跟蹤多軸位置及速度曲線。
maxon EC系列無刷電機，可裝配齒輪箱、磁性增量編碼器和電動制動器，其低速勻速動作通過正弦換向產生。電機中標配的霍爾傳感器外，還可選配一個增量編碼器，增量編碼器會向同坐控制系統發送補充位置數據。maxon EPOS2 50/5型位置控制單元，除了電流、速度和位置的封閉式控制電路，還有一個運動插補模塊，追蹤經過編程的多軸運動曲線，通過CANopen接口可以對其進行操作。
高精度望遠鏡架臺
maxon RE 25
天文望遠鏡放置于各種不同的應用環境中實現觀測任務，其高精度望遠鏡架臺無障礙且不間斷的運行能力對研究人員來說是最重要的，特殊環境下，維修保養作業會變得很困難，而且危險，所以系統需要長時間無間斷并且的運行。
RE 25型電機可使用為低溫調制的軸承潤滑劑，并且電機在安裝完成 之后，不需要再補充潤滑劑，可提供大扭矩以及高性能密度，無鐵芯繞組設計大大降低頓轉轉矩，實現了運動的精度。
舞臺燈光感鎖
EC 90 flat
RSC光感鎖"通過反作用力，來抑制輕型架燈橋造成的干擾性震蕩。
maxon EC 90 flat體積小、功率強，且運轉精確，因為電機絲毫延遲、或移動幅度偏差都會影響穩定效果，maxon使得舞臺燈光布置變得簡單
水底檢驗機器人
maxon RE 40電機
水底檢驗機器人安裝用于管路檢測作業的高性能攝像頭，用于發電廠、煉油廠以及管路制造商和管路系統裝配作業
水底檢驗機器人剪切驅動裝置共有十二個滾輪，每個剪切側和驅動電機配備兩個，驅動裝置的驅動力由共六臺RE電機和行星齒輪箱提供，電機特點在于功率高，能耗低，并能夠提供應用所需的高轉矩，電機擁有無鐵繞組和釹磁鐵，結構體積小，并具備的堅固性和耐用性
蛇形機器人
EC-max 30
蛇形機器人對狹小而危險的區域、難以進入的位置進行安全檢測并拍攝視頻，蛇形手臂的直徑是產品功能的關鍵，直徑大、重量大，對機器人的維護量就會相應增加。
蛇形機器人各個關節之間的連接是通過由鋼纜來實現，每根鋼絲都與maxon驅動電機連接，通過電機將機械功率傳遞給蛇形手臂實現動作。電機裝于機器人底座的執行器包內，頭部電機負責照相機或抓臂的動作。
maxon EC-max 30電機和陶瓷版GP 32型行星齒輪箱，提供緊湊設計，充足的動力，無刷繞組為蛇形機器人實現無頓轉扭矩、高效率以及高動控制動態。
救援機器人
EC-4pole 30
救援機器人須具備高適應性，體型小巧，且要易于操控，可通過高清圖像將現場信息傳送給外界，與地面的接觸通過鰭輪電機的能耗測量得到精確分析。
EC-4pole 30無刷直流電機，高效、動力強勁，而且小巧、輕盈，4極動力組全效工作，驅動機器人在起伏地形上行進，其特殊的繞組技術和四極磁鋼，在單位體積和重量功率值方面具備優勢，電機無齒槽效應，效率高，調節性能優異，金屬殼體還能確保良好的散熱效果和穩定的機械性能。
多指機械手
EC flat motor
精密的驅動技術和高效總線技術，推動了機械手研發進步，每個手指各有四個關節和三個自由度，每個指關節都裝備有一個自動檢測、無接觸角度傳感器和轉矩傳感器。
maxon公司的EC 20扁平式驅動器可滿足要求，體積小功效高、長度10.4 mm、外徑21.2 mm，電機重量約15克，與諧波減速機高精度傳動系列連成一個單元，電機靈活可變，預載滾珠軸承能精確響應控制指令，通過總線技術實現數據快速傳輸，實現微機械和微電子技術互補。
自動倉儲物流系統自動駕駛車輛
maxon EC-max 30
自動倉儲物流系統以單獨可自由行駛的車輛 (AiV) 為基礎，車輛之間相互識別、遵守先行規則，自主完成任務。
車輛內maxon的電機和齒輪箱負責承擔各項任務，電機負責對車輪的轉向控制以及容器的取放，maxon EC-max 30電機具有轉矩特性良好、功率高、轉速范圍大和使用壽命長久等特點，通過在齒輪箱中采用陶瓷零部件，關鍵部件的磨損情況可以得到顯著改善，加長齒輪箱的使用壽命，還能增大連續扭矩和瞬時扭矩并提高輸入轉速。
微裝配任務機器人
EC-i 40 maxon
微裝配是指通過集成機電系統實現對微型組件以微型技術、納米技術和生物技術為基礎的微型部件的快速、靈活和自動化操作。隨著微型組件及系統微型化趨勢的不斷深入，裝配任務對驅動技術的要求越來越高。
maxon電機在微裝配任務機器人內部負責動作執行，但是電機本身并不移動。電機被固定于支撐臂上并將動作直接傳遞給結構體，緊湊式微電機，具備速度優勢，而且在精度上表現突出，如在鐘表業中，對微型部件的分類、選擇和加工使其得到了充分的用武之地。