Motion control with high throughput for automatic test equipment

머신 요구 사항

이 회사는 고속, 고성능 자동 8배율 플라잉 프로브 테스터인 FP4080을 개발하기 시작하면서 연간 최대 80만 개의 보드 테스트 용량 등 대량 생산에 대한 요구를 지원할 수 있는 올바른 모션 솔루션이 필요했습니다.

새로운 장치는 스마트폰, 태블릿, 노트북 및 임베디드 PC, 라우터, 웨어러블 기기, 연성 회로 및 홈 자동화 장치와 같은 전자 제품에 일반적으로 사용되는 50μm 미만의 마이크로 패드와 소형화된 부품이 있는 고밀도 기판을 테스트하기 위해 높은 프로브 위치 정확도(20μm)와 반복성(5μm)이 필요했습니다.

이 장치는 상단과 하단에 8개의 플라잉 프로브가 있으며 각 X-Y-Z 축에 선형 광학 인코더가 설치된 리니어 모션 기술을 사용하여 필요한 가속도와 초당 최대 180회의 터치 속도를 제공합니다. 이 장치는 최소한의 유지보수로 생산 환경에서 연중무휴 24시간 지속적으로 작동하도록 설계되었습니다. 기계 설치 공간을 줄이기 위해 12개의 드라이브를 작은 공간에 넣어야 했습니다.

Motion control 솔루션

• Gold Twitter 서보 드라이브
• Platinum Maestro 컨트롤러

Elmo’s nano Gold Twitter drive was chosen for the probe. Weighing only 18-22 g (<1 oz), its ultra-compact size made it possible for the customer to develop a special board for up to 12 drives that could fit into the small space while still providing high power—550 qualitative watts per drive. The installation of two boards with 12 axes each reduced the machine footprint and created a highly compact design.

드라이브의크기가 작아 모터에 가깝게 설치할 수 있어 EMI를 줄일 수 있었습니다. Gold Twitter 드라이브는 또한 Elmo독점적인 고속 및 소프트 스위칭(FASS) 기술을 통합하여 99% 이상의 효율과 미미한 EMI를 구현하므로 캐비닛에 부피가 큰 EMI 필터가 필요하지 않습니다. 드라이브 알고리즘을 통해 진동 없이 매우 빠른 동작이 가능하며 로우 패스, 노치, 리드/래그 및 일반 바이 쿼드와 같은 고급 스케줄 및 고정 필터링이 기계 안정성을 더욱 향상시킵니다.

전류 제어는 버스 전압 변화를 보상할 수 있는 고급의 초고속 벡터 제어 알고리즘(2000:1 동적 범위)과 전류 루프 게인 스케줄링을 통해 달성되었습니다. 위치 및 속도 제어는 PTP 애플리케이션에서 빠른 정착을 위한 고급 알고리즘과 최고의 속도 루프 성능을 위한 고차 필터 기반의 속도 이득 스케줄링을 사용하여 달성되었습니다.

Platinum Maestro 컨트롤러는 이더캣 네트워크의 모든 움직임을 조정합니다. 이 최고급 컨트롤러는 무제한 메모리와 온보드 추가 하드웨어 주변기기를 갖춘 높은 수준의 연산 멀티코어 시스템을 통합합니다. Platinum Maestro 는 구조적 스마트 빌딩 블록(IEC61131-3 및 CPP)을 사용하여 "프로그래밍 없는 모션"을 지원하며 호스트와 컨트롤러 간의 양방향 메타 데이터 전송을 가능하게 합니다. Platinum Maestro 는 사이클 타임이 100µs에 불과한 매우 효율적인 EtherCAT 네트워킹을 활용하며, 완전한 이중화 지원과 네트워크 브리징을 위한 EtherCAT 슬레이브 네트워크 지원을 제공합니다. 라이선스가 필요하지 않으므로 제작 비용을 크게 절감할 수 있습니다.