Servo pavaros sistemos elektronikos ir puslaidininkių pramonėje
Elektronikos ir puslaidininkių pramonė yra pasaulinės technologijų pramonės kertinis akmuo. Jų gamybos procesai reikalauja tikslumo, greičio ir stabilumo mikronų ar net nanometrų lygiu. Servo pavaros sistemos, šių įrenginių galia ir smegenys tiesiogiai lemia jų apdorojimo tikslumą, gamybos efektyvumą ir produkto išeigą. Elektronikos ir puslaidininkių gamyba apima kelis etapus, įskaitant plokštelių apdorojimą, lustų pakavimą ir testavimą. Nors kiekvieno etapo įrangos charakteristikos labai skiriasi, pagrindiniai reikalavimai servo pavaros sistemoms išlieka labai nuoseklūs.
Itin{0}}didelio- tikslumo valdymas:Pavyzdžiui, tokiems procesams kaip plokštelių pjaustymas ir drožlių klijavimas reikalauja mikronų -lygio (μm) arba net submikrono- lygio (0,1 μm) padėties nustatymo tikslumo. Servo pavaros sistemoms reikalingi didelės -raiškos koduotuvai (pvz., 23-bitų ar didesnės absoliučios kodavimo priemonės) ir realaus laiko srovės bei greičio kilpų koregavimai, kad būtų pašalintos padėties nustatymo klaidos ir judesio delsa, užtikrinant tikslias apdorojimo vietas.
Didelės{0}}greitos dinaminis atsakas:Didelio Servo pavaros sistema turi turėti milisekundžių dinaminį atsako greitį, kad būtų išvengta gamybos efektyvumo nuostolių ar gaminio sugadinimo dėl atsako vėlavimo.
Didelis stabilumas ir patikimumas:Elektroninė ir puslaidininkinė įranga paprastai veikia 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, o gamybos aplinkai (pvz., švariosioms patalpoms) reikalingas itin mažas įrangos gedimo lygis. Servo pavaros sistemoms reikalingas optimizuotas šilumos išsklaidymo dizainas, anti-trukdžių grandinės (pvz., EMC dizainas) ir pertekliniai apsaugos mechanizmai, kad būtų užtikrintas ilgalaikis-be problemų{5}} veikimas ir kuo mažiau įrangos prastovos.
Kelių-ašių koordinuotas valdymas:Pavyzdžiui, dozavimo įrangai ir drožlių išdėstymo įrangai vienu metu reikia valdyti 3-6 judėjimo ašis (X/Y/Z ašis ir sukimosi ašis), kad būtų pasiektas tikslus, sinchronizuotas judėjimas sudėtingomis trajektorijomis (pvz., lankais ir kreivėmis). Servo pavaros sistema turi palaikyti kelių -ašių impulsų sinchronizavimą arba magistralės- pagrįstą valdymą (pvz., „EtherCAT“ ir „Profinet“), kad būtų užtikrintas koordinuotas visų ašių judėjimas ir būtų išvengta paskirstymo poslinkių ir išdėstymo neatitikimų, atsirandančių dėl sinchronizavimo tarp ašių klaidų.
Servo pavarų sistemų taikymas elektronikos ir puslaidininkių pramonėje
| Taikymo scenarijus | Pagrindinio įrenginio pavyzdys | Servo pavaros sistemos vaidmuo | Pagrindiniai techniniai reikalavimai |
|---|---|---|---|
| Vaflių apdorojimas | Vaflių pjaustymo mašina, vaflių šlifavimo mašina | 1. Varo pjovimo peilį / šlifavimo galvutę, kad būtų užtikrintas didelio-tikslumo tiesinis judėjimas, valdomas pjovimo gylis ir šlifavimo storis; 2. Varo plokštelių stalą, kad sukimasis būtų vienodas, užtikrinant apdorojimo vienodumą. |
Padėties nustatymo tikslumas Mažesnis arba lygus ±1 μm, greičio stabilumas Mažesnis arba lygus 0,1 % |
| Drožlių pakuotė | Skiedrų klijavimas, drožlių dėjimo mašina | 1. Varo jungiamąją galvutę (aukso / vario vielą), kad būtų pasiektas aukšto -dažnio, didelio- tikslumo įpjovimas, užbaigiant sujungimą tarp lusto ir pagrindo; 2. Varo padėjimo antgalį, kad būtų galima tiksliai paimti ir įdėti drožles. |
Dinaminis atsakas Mažiau arba lygus 5 ms, kelių-ašių sinchronizavimo klaida Mažiau arba lygi ±0,5 μm |
| Dozavimo ir dengimo procesas | Didelio-tikslumo dozavimo mašina, pakuočių dengimo mašina | 1. Varo dozavimo adatą iš anksto nustatyta trajektorija (pvz., drožlės kraštas, kaiščio tarpas), valdydamas klijų tūrio vienodumą. 2. Varo darbo stalą, kad judesys būtų suderintas su dozavimo adata. |
Trasa sekimo klaida Mažiau arba lygi ±0,3 μm, platus greičio reguliavimo diapazonas |
| Testavimas ir patikrinimas | Lustų testeris, terminalų testavimo įranga | 1. Varo bandomąjį zondą, kad greitai susisiektų su lusto kaiščiais, todėl galima atlikti aukšto-dažnio tęstinumo testą; 2. Varo tikrinimo lęšį/jutiklį, kad tiksliai nuskaitytų lusto paviršių. |
Greitas paleidimo ir sustabdymo atsakas, padėties nustatymo pakartojamumas Mažesnis arba lygus ±0,2 μm |
| Pagalbinės apdorojimo nuorodos | Terminalo apdorojimo mašina, PCB plokščių pjaustymo mašina | 1. Varo pjovimo įrankį, kad būtų pasiektas didelio-tikslumo pjovimas ir gnybtų lenkimas; 2. Varo PCB darbastalį, kad jis sektų specialių formų pjovimo kelią. |
Geras prisitaikymas prie apkrovos ir stabilus pjovimo greitis |
Servo sistemų sprendimai
Scenarijus-Specialus aparatinės įrangos pritaikymas: didelio-dažnio ir didelio{2}}tikslumo programoms, pvz., drožlių klijavimui ir dozavimui, siūlome didelio-reagavimo servo pavarą ir mažos-inercijos servovariklio derinį. Variklio inercijos momentas yra mažesnis arba lygus 0,01 kg·m², o vairuotojo srovės kilpos pralaidumas yra didesnis arba lygus 1 kHz, atitinkantis aukšto -dažnio judėjimo reikalavimus, keliamus jungties galvutei, dažnai dešimtis kartų per sekundę. Ličio baterijų bandymo įrangai teikiame didelio{10}}sukimo momento servosistemą, užtikrinančią stabilų bandymo įrenginio sukibimą ir slėgio valdymą.
Integruotas judesio valdymas: sprendimas apima servo pavarą + judesio valdiklį + kodavimo įrenginį, palaikantį EtherCAT magistralės valdymą realiuoju laiku, sinchronizuotą kelių ašių valdymą (iki 32 ašių). Jame taip pat pateikiami specialūs valdymo algoritmai (pvz., elektroninis CAM ir skrydžio{5}}skraidymas pagal{6}}skraidymą), kad būtų galima tiesiogiai prisitaikyti prie tokių scenarijų, kaip dozavimo trajektorijos optimizavimas ir lustų išdėstymo padėtis, taip sumažinant antrines įrangos gamintojų kūrimo išlaidas.
Optimizuotas pramonės pritaikymas: skirtas elektronikos ir puslaidininkių pramonės aplinkai, kurioje nėra dulkių, mažai triukšmo, įrenginys turi visiškai uždarą korpusą (IP65 apsaugos laipsnis) ir yra sertifikuotas EMC B klasės, kad apsaugotų nuo elektromagnetinių trukdžių jautriuose procesuose, pvz., lustų bandymuose. Ji taip pat palaiko pagrindinius pramonės standartus. Sklandus ryšys tarp PLC (pvz., Siemens, Mitsubishi) ir įrangos valdymo sistemų sumažina įrangos integravimo sunkumus.