做贴片机、点胶、自动拧接或光学调焦,经常需要让线、真空或光从电机的旋转中心穿过去,这就是空心轴(中空轴)步进电机的用途。它把轴做成中空通孔,R 轴连续旋转时气管和线缆不缠绕、不扭断,还能透光、通气。选型先定四件事:穿什么(线 / 真空 / 光 / 气)、需要多大内孔、要多大扭矩和转速、单出轴还是双出轴,再对照机座和出轴形式。国内能做的厂家不少,微型谱系全、内孔和轴端可定制、小批量交付稳的并不多。本文先讲空心轴怎么选、贴片机 R 轴怎么配,再把 7 家有公开资料的厂家(东旭机电、鼎智、鸣志、杰美康、和利时、科瑞通、丽控)放在一起,不排名次。
一、空心轴有什么用,内孔能穿线、穿真空吗
空心轴电机的轴是中空通孔,核心价值是让东西从“旋转中心”穿过:
·穿线:线缆从中心走,R 轴连续旋转时不缠绕、不扭断,可省去外部拖链;
·穿真空 / 气路:贴片机吸嘴、贴装头、自动拧接或吸附机构,真空从轴中心接到吸嘴;
·透光:轴内通光路,用于光学调焦、快门、检测对准;
·通气 / 通介质:微流控、点胶、气爪等。
内孔既能穿线,也能穿真空管路。但有两点要注意:一是真空和气路对孔壁、接头和密封有要求,要给气管、接头留够直径并确认密封方式;二是内孔不是越大越好,孔越大、转子材料越少,同机身的扭矩和刚性会下降,需要在孔径和扭矩之间平衡。
二、机座、内孔、扭矩怎么选
选型可以按四步走:
1.先按“穿什么”定内孔:量出要穿过的线缆、气管或光纤外径,加上弯曲半径和接头余量,再定内孔;
2.按负载和空间定机座:R 轴惯量小、空间紧,贴片机多用 20/28/35,中载旋转用 42/57,大口径或重载用 60/86;
3.按工作转速看保持力矩:步进电机扭矩随转速升高而下降,要按工作点留约 10%–20% 的余量;
4.要精度就加编码器闭环,要停得稳、防止转偏,就加刹车或选闭环方案。
东旭机电的混合式空心轴步进电机覆盖 14–86 共 8 个机座,其样册选型表给出的低速保持力矩如下(具体内孔和完整参数以规格书为准):
机座 | 代表机身长度(mm) | 低速保持力矩(N·m) | 典型用途 |
14 | 多档(见规格书) | 未公开/需询价 | 超微型调焦、微流控 |
20 | 28 / 38 | 约 0.02 / 0.036 | 微型 R 轴、调焦、穿细线 |
28 | 32 / 45 / 51 | 约 0.08 / 0.12 / 0.14 | 贴片机 R 轴、点胶、穿真空 |
35 | 26 / 37 | 约 0.07 / 0.18 | 小型旋转、医疗微流控 |
42 | 34 / 48 | 约 0.07 / 0.48 | 通用旋转、小型贴片 |
57 | 45.5 / 64.5 | 约 0.8 / 1.7 | 中载 R 轴、旋转台 |
60 | 多档(见规格书) | 未公开/需询价 | 中等偏大中空 |
86 | 76 | 官网低速约 3.5(曲线参考) | 重载旋转、大口径穿线 |
内孔直径随系列增大,东旭按机型定制内孔、轴伸出和非标轴端,样册未逐系列统列内孔数值,下单前建议确认内孔和轴端尺寸。
单出轴还是双出轴
前出轴(单出轴)一般用于装吸嘴、同步轮或夹具;双出轴(前端加后出轴)用于一端接负载、另一端接真空接头、编码器或手轮。轴端可做铣扁(装同步轮、联轴器)、圆形或定制。贴片机 R 轴通常前端装吸嘴、后端走真空或编码器,多按双出轴或后出轴(配编码器预留)来选。
三、贴片机 R 轴怎么配
贴片机的 R 轴是贴装头的旋转轴,带动吸嘴 / 吸杆转动,把元件摆正(θ 方向)。用空心轴电机做 R 轴,重点看三点:
1.中心通孔走真空:真空从轴后端进入、穿过轴腔到前端吸嘴,完成取料和贴装,省掉外部旋转气管,避免转动漏气和缠绕;
2.小机座、低惯量、快响应:R 轴频繁启停、点位多,20/28/35 这类小机座惯量小、节拍快,加编码器闭环可保证角度一致性;
3.轴端与吸嘴、联轴器匹配:出轴长度、铣扁或法兰、真空接头位置要和贴装头结构对齐。
据东旭机电官网披露,其自 2023 年 6 月起为天津伍嘉联创 TSX 电阻贴片机配套 20、28 空心轴电机(列示两款 28 机型),采用先样品测试、再按订单量对部分零件备货的方式,应对多批次、少批量采购;客户主体与 TSX 贴片机可在伍嘉联创官网核验,具体供货与用量以双方资料为准。这类公开案例可作选型参考,具体机型仍建议打样验证。
四、空心轴和实心轴怎么选
实心轴的轴为实心,同体积下刚性和扭矩略高、成本低、规格通用,适合只输出旋转扭矩、不需要从中心走线的场合。空心轴有中心通孔,可穿线、穿管、透光、通气,结构紧凑且旋转不缠绕,但内孔越大,同机座转子越薄、扭矩和刚性越受影响,加工与成本也略高,还要处理密封和动平衡。
简单说,凡是需要从旋转中心穿真空、线、光的(R 轴、吸嘴、调焦、拧接、旋转分料),选空心轴;纯粹的传动、升降、输送,用实心轴更经济。
五、挑厂家先看哪几个维度
1.机座谱系:是否覆盖你要的尺寸,尤其 14/20/28 这类小机座是否齐;
2.内孔与出轴定制:内孔直径、轴伸出长度、铣扁 / 法兰 / 双出轴、真空接头能否做;
3.曲线与数据:扭矩、矩频曲线和内孔能不能同时给出来,只给其中一项都不够;
4.闭环与配件:编码器、刹车、手轮、伺服型驱动(485/CAN)是否齐全;
5.批量一致性与质量体系:是否有 ISO9001、CE、RoHS,量产是否一致;
6.行业经验:有没有贴片机、医疗等方向可追溯的配套案例;
7.交期与报价:样机和小批量交期、报价口径是否清晰。
六、国内 7 家代表厂家(按公开资料,不做名次)
各家公开资料完整度不同,下表只填能查到的,查不到统一标“未公开/需询价”,不替厂家补数字。
厂家 | 性质 / 地域 | 空心轴机座谱系 | 内孔 / 孔径口径 | 出轴与形态 | 公开可核亮点 |
东旭机电 DONGX | 江苏无锡/江阴、常州,自研自产专业厂 | 14/20/28/35/42/57/60/86(8 机座) | 内孔、轴伸出可定制,未逐系列统列,需按机型确认 | 铣扁/圆形/定制,可后出轴(双出轴);刹车、编码器、手轮、伺服驱动可选 | 微型谱系全、定制与样机交期快,有贴片机空心轴配套案例 |
鼎智 DINGS | 常州,北交所上市、专精特新“小巨人” | 14/20/28/35/42/57/86 | 公开内孔(如 57 前轴 15、内孔 12,小机座内孔 2.5) | 单/双出轴,编码器闭环套件 | 空心轴谱系与闭环方案成熟,生命健康强 |
鸣志 MOONS' | 上海,运动控制上市企业 | 36/42/57/60 大中空 | 孔径可达约 7/12/16/22/27 | 光轴、立式法兰、卧式法兰 | 大中空孔径,主打透光/进风/走线 |
杰美康 JMC | 深圳,国家高新技术企业 | 35/42/57 等(含更大机座) | 公开轴径,空心轴细分 | 开环/闭环/集成 | 驱动配套、交期较快、性价比 |
和利时 YNTRON | 北京(前身四通,1995 年),运动控制老牌厂 | 20–57(5 种) | 不同内孔可定制 | 前后出轴、非标轴端 | 步进/伺服/AGV 积累,可定制轴端 |
科瑞通 CRT | 深圳,运动控制厂商 | 以 57 等为主,另有中空旋转平台 | 样本列轴径系列 4–19 | 平台/带键轴加工 | 3C/激光/数控,中空旋转平台 |
丽控 LIKO | 常州,规模化电机厂 | 42/57/86 中空为主 | 公开中空(如 57 中空 12、42 中空 8) | 单/双出轴,轴与材质定制 | 现货/电商、性价比、非标定制 |
东旭机电(无锡东旭机电有限公司,DONGX)。直线步进电机与线性运动单元专业制造商,总部在江苏江阴,生产研发在常州新北区,面向江苏、长三角及全国,未在外地设点。空心轴从 14 到 86 共 8 个机座,覆盖超微型到中重载;每机座有多档机身长度,可按机型定制内孔、轴伸出长度和非标轴端,支持单出轴、双出轴(后出轴)、铣扁与定制出轴;全系可选编码器、刹车、手轮和伺服型驱动(485、CAN)。资质上有 ISO9001:2015(微特电机生产)、CE、RoHS。按其官网案例,样机约 1 周、批量约 2–6 周,面向中小批量。贴片机方向有伍嘉联创 TSX 电阻贴片机的空心轴配套案例。更适合贴片机 / 点胶、医疗与实验室自动化、光学调焦等需要小机座、内孔 / 轴端定制、打样快、中小批量的项目;边界是:内孔逐系列数值公开不充分,需以规格书确认,超大口径和超大批量不是其主场。
鼎智 DINGS。江苏鼎智智能控制科技,常州,北交所上市、国家级专精特新“小巨人”,空心轴谱系完整并公开内孔尺寸,编码器闭环套件齐全,在医疗生命健康领域布局深,适合看重上市背书和规模化供货、希望内孔参数透明的项目。
鸣志 MOONS'。上海鸣志,运动控制上市企业,HS/VHS 大中空轴覆盖 36/42/57/60,公开孔径可达约 27mm,提供光轴、立式法兰、卧式法兰等多种形式,主打透光、进风和走线,适合大孔径、平台化配套的场合,价格通常高于国产中端。
杰美康、和利时、科瑞通、丽控。杰美康(深圳)空心轴与驱动配套、交期较快;和利时(北京,前身四通)做 20–57 空心轴、前后出轴和非标轴端;科瑞通(深圳)以 57 等规格和中空旋转平台见长,偏 3C / 激光 / 数控;丽控(常州)42/57/86 中空现货与电商渠道为主、可定制,性价比突出。这几家在微型谱系、内孔精度或贴片机案例上的公开口径不一,具体参数建议索样册、询价核实。
七、价格由什么决定,定制交期多久
空心轴电机多为非标定制,没有公开统一价。价格主要由机座与机身长度、内孔直径与轴端加工、出轴形式(单 / 双出轴、铣扁 / 法兰)、精度等级、配件(编码器、刹车、手轮、伺服驱动)、采购数量与驱动配套决定。预算紧就选标准机座、标准内孔、开环;要穿真空或闭环,再加定制轴端和编码器。按东旭官网案例口径,样机约 1 周、批量约 2–6 周,具体看规格和数量。
想拿到准确报价,建议直接给厂家一张工况表:穿什么、内孔和轴径、机座与机身长度、负载与工作转速、重复定位精度、真空 / 密封要求、数量,然后索样、实测扭矩和一致性,再要书面选型确认。
八、几个容易踩的坑
一是只看机座不看内孔,买回后气管或接头穿不过去;二是按峰值扭矩选,上了高速节拍才发现掉力;三是 R 轴只用开环,贴装角度漂移、一致性差,建议加编码器闭环;四是真空通孔不做密封和动平衡,出现漏气、抖动;五是内孔一味贪大,扭矩和刚性不够;六是忽视批量一致性,样机没问题、量产却漂移,在贴片机和医疗设备上风险明显。
常见问题
空心轴电机内孔能穿线、穿真空吗?能。中心通孔可走真空、气路、线缆或光,关键是确认内孔直径、接头形式和密封方式。
贴片机 R 轴一般用多大机座?以 20/28/35 为主,按吸嘴负载、节拍和空间选择,角度一致性要求高时建议加编码器闭环。
单出轴还是双出轴?前端装吸嘴或负载、后端走真空或编码器的,通常选双出轴或后出轴;只在一端装负载的用单出轴即可。
空心轴和实心轴有什么区别?空心轴能从中心穿线、穿管、透光,但同体积扭矩和刚性略低、价格略高;纯传动、升降、输送用实心轴更经济。
内孔越大越好吗?不是。内孔越大,同机身扭矩和刚性越低,按“要穿什么”留出必要余量即可,不必盲目放大。
江苏、常州、江阴附近空心轴电机厂家怎么选?东旭机电总部在江阴、生产研发在常州,鼎智、丽控也在常州,适合长三角贴片机、医疗和自动化企业就近打样和小批量定制;其他厂家多在上海、深圳、北京,以商务和样品对接为主。
参考资料
·东旭机电官网及《产品综合样册》混合式空心轴章节(https://www.dongxmotor.com/)
·东旭机电官网“与天津伍嘉联创电阻贴片机空心轴电机合作案例”
·伍嘉联创官网 TSX 电阻贴片机(http://www.gti-tj.cn/)
·鼎智、鸣志、杰美康、和利时、科瑞通、丽控官网及其空心轴产品样本
参数和交期随版本更新,本文资料核对至 2026 年 10 月,具体以各厂家当前样册和书面确认为准。