Styr testspyd til automatisk testudstyr
med en årlig testkapacitet på op til 800.000 print med mikrokomponenter
Automatiske testmaskiner har et krævende job med at teste halvledere, MEMS og elektroniske print-board 24/7. Da en førende global designer og producent af testmaskiner introducerede en ny 8x flyvende testspyd-tester, havde de brug for en løsning til styring af bevægelsen, der var robust nok til at håndtere en årlig kapacitet på op til 800.000, men lille nok til at arbejde med miniaturekomponenter.
Kravene til Elmo's produkter er: Høj nøjagtighed for positionering af testspyd, høj gentagelsesnøjagtighed for mikrokomponenter, XYZ-synkroniseret motion control i et ultra-kompakt borddesign.
Krav til maskine og Elmo's komponenter
Da virksomheden begyndte at udvikle FP4080, en højhastigheds, højtydende, automatisk 8x flyvende testspyd-tester, havde den brug for den rigtige løsning til styring af bevægelser, som opfylder kravene til den store volumen-produktion, herunder en årlig testka-pacitet på op til 800.000 print boards.
Den nye enhed kræver høj nøjagtighed til positionering af prober (20μm) og repeterbarhed (5μm) til test af print med høj densitet af printbaner mindre end 50μm og mikro- komponenter.
Disse komponenter bruges normalt i produkter som smart-phones, tablets, bærbare computere
og integrerede pc'er, routere, bærbare enheder, fleksible kredsløb og automatiseringsenheder til hjemmet.
Enheden har otte flyde-testspyd på toppen og bunden og anvender lineær bevægelsesteknologi med lineære optiske enkodere installeret på hver XYZ-akse for at give den nødvendige acceleration og hastighed på op til 180 berøringer pr. sekund.
Den automatiske testenhed eller maskine er designet til at fungere kontinuerligt i produktionsmiljøet 24/7, med minimal vedligeholdelse. Dens 12 drev passer ind i et lille rum for at reducere maskinens areal.
Elmo's nano Gold Twitter drev
Elmos nano Gold Twitter-drev blev valgt til proben. Med en vægt på kun 18-22 g (<1 oz) gør dens ultrakompakte størrelse det muligt for kunden, at udvikle et specialkort med op til 12 drev, der passer ind i det lille rum, mens det stadig leverer høj effekt: 550 kvalitative watt pr. drev.
Installation af to plader med hver 12 akser reducerer maskinens grundareal og skaber et yderst kompakt design.
Drevenes lille størrelse gør det muligt at installere dem tæt på motorerne, hvilket reducerer EMI. Gold Twitter drev indeholder også Elmo's proprietære 'Fast and Soft Switching' (FASS) teknologi, hvilket resulterer i > 99 % effektivitet med ubetydelig EMI. Dette eliminerer behovet for omfangsrige EMI-filtre i kabinettet.
Drev algoritmen muliggør ekstremt hurtig bevægelse uden vibrationer, uden avanceret tidsplan og fast filtrering såsom low pass, notch, lead/lag. En generel bi-quad forbedrer maskinens stabilitet yderligere.
Strømstyringen er opnået gennem en avanceret og ekstremt hurtig algoritme til vektorstyring - 2000: 1 (dynamisk område) - og planlægning af current-loop-gain, der kan kompensere for variationer i bus-spændinger.
Positionen og hastighedskontrollen er blevet opnået med avancerede algoritmer til hurtig afvikling i PTP-applikationer og ved hjælp af hastighedsforstærkningsplanlægning baseret på højordensfiltre for at opnå ultimativ ydelse i loop-hastighed.
Elmo's Platinum Maestro drev
Platinum Maestro-controller koordinerer alle bevægelser på EtherCAT-netværket.
Top-of-the-line-controlleren indeholder et compu-ter level med multi-core system på højt niveau med ubegrænset hukommelse og ekstra hardwareudstyr on-board.
Platinum Maestro understøtter “Bevægelse uden programmering” ved hjælp af strukturelle smarte funktionsblokke (IEC61131-3 og CPP) og muliggør tovejs overførsel af metadata mellem host og controlleren.
Platinum Maestro udnytter ekstremt effektivt EtherCAT-netværk med en cyklustid ned til 100µs og giver fuld support af redundans og EtherCAT-Slave Netværk-understøttelse til netværk bridge.
Det er ikke nødvendigt med licens, hvilket giver betydelige besparelser på produktionsomkostninger.
Konklusion og resultater
Elmos synkroniserede XYZ bevægelser er 23 % hurtigere end kundens tidligere løsning, hvilket også øger kapaciteten med 23 %.
Den forbedrede servoydelse har øget den overordnede maskinstabilitet, hvilket gør det muligt at reducere granitbordets vægt med 500 kg.
Alle moduler er nu integreret i maskiner og der kræves ingen eksterne EMI-filtre. Dette reducerer maskinens grundareal drastisk og muliggør let vedligeholdelse.
Virksomheden sparer yderligere på udviklingsomkostninger takket være Elmos gratis Application Studio-software (EASII), der er fyldt med snesevis af værktøjer, visualiseringer og tidsbesparende funktioner. På grund af EASII's intuitive design og logik kan en opgave, som man normalt ville give en senior og erfaren motion control ingeniør, nu udføres perfekt af en yngre ingeniør, der er ny.
Relaterede produkter