스트레스 테스트 스테이션이 제기하는 Motion Control 과제 마스터하기

배경

스트레스 테스트 스테이션은 motion control 기술에 대한 요구가 높습니다. 테스트 중에 선형 축은 다양한 방향으로 고속으로 움직입니다. 이러한 움직임은 물체에 "응력을 가하여" 응력 골절에 대한 안전 용량을 결정합니다. 일반적인 스트레스 테스트 스테이션에서는 며칠 내에 전체 제품 수명 주기에 해당하는 스트레스를 부품에 가할 수 있습니다.

더 엄격한 테스트 조건과 첨단 제품 기술은 스트레스 테스트 스테이션 제조업체에게 새로운 과제를 제시합니다. 예를 들어 의료 산업에서는 생명을 구하는 제품을 테스트하는 규정이 특히 엄격하여 하이엔드 테스트 장비에 어려움을 겪습니다.

이 사례 연구를 읽고 자세히 알아보세요:

  • 컴팩트한 고성능 서보 드라이브로 스트레스 테스트에서 시간과 리소스를 절약하는 방법
  • 드라이브의 높은 신뢰성으로 제품 수명 주기 연장
스트레스 테스트 스테이션이 제기하는 Motion Control 과제 마스터하기

Fig.1: The stress test station from Heitec allows, among other things, test frequencies up to 1000 Hz and a repeat accuracy of <10 μm

머신 요구 사항

베를린의 Heitec AG는 정밀도, 속도 및 동적 기능을 결합하여 다축 및 동적 기계적 하중 적용을 통해 물체를 테스트하는 하이엔드 테스트 스테이션을 개발 및 생산합니다. 각 테스트 실행에 최대 6억 번의 부하 사이클이 포함되기 때문에 제어 기술은 이 제품에 매우 중요했습니다. 하이텍은 0.01mm~1.5mm의 짧은 스트로크에서 최대 1000Hz의 "깨끗한" 사인 주파수를 구동할 수 있는 서보 드라이브를 찾고 있었습니다. 드라이브는 ±1°C의 제어 정확도와 0.1°C의 측정 정확도로 -10°C~60°C 범위의 중간 테스트 온도를 견딜 수 있어야 했습니다.

실험실의 규모가 작기 때문에 하이텍은 스트레스 테스트 스테이션이 매우 작고 휴대가 간편해야 했으며, 제어판도 롤러 위에 있어야 했습니다. 또한 사이클 수, 테스트 시간, 힘, 거리, 주파수 및 온도와 같은 테스트 매개변수를 지속적으로 제어하고 문서화할 수 있으며 관련 FDA 요구 사항을 충족하는 솔루션이 필요했습니다.

Motion control 솔루션

독립형 서보 드라이브 또는 다축 작동으로 사용할 수 있는 Elmo Gold Solo Twitter 하이텍 어플리케이션에 완벽한 솔루션을 제공했습니다. Gold Solo Twitter 크기는 47.2 x 30 x 22.15mm, 무게는 60.5g으로 매우 작습니다. "테스트 스테이션 자체는 작은 내부 제어 캐비닛으로 매우 컴팩트합니다. Elmo Motion Control 서보 드라이브의 작은 크기는 매우 유리합니다."라고 Heitec AG의 북/동부 지역 매니저인 Stephan Roth는 말합니다.

Gold Solo Twitter낮은 전력 손실 덕분에 열 방출이 좋지 않은 공간에도 설치할 수 있습니다. 이 드라이브는 냉각 컨셉에 따라 1A, 2.5A, 5A, 10A, 15A, 20A의 공칭 전류로 작동하며, 1.6kW의 연속 출력과 최대 3.2kW의 피크 출력을 제공합니다. 공급 전압은 DC 12V에서 195V까지 다양하며 실시간 애플리케이션을 위한 인증된 EtherCAT 또는 CANopen 연결도 제공합니다. " Elmo Motion Control 서보 드라이브는 견고하게 설계되어 테스트 스테이션에서 사용하기에 적합하며, 우리 애플리케이션에 대한 모든 기준을 완벽하게 충족합니다."라고 Roth는 말합니다.

 

결과

Gold Solo Twitter 같은 Elmo정교하고 컴팩트한 제품은 하이텍에서 생산하는 고급 테스트 스테이션의 성능을 향상시킵니다. "예전에는 테스트 결과를 얻는 데 몇 달이 걸렸습니다."라고 Roth는 결론을 내립니다. "오늘날에는 최신 드라이브 기술 덕분에 테스트 빈도와 사이클 수에 따라 몇 주밖에 걸리지 않습니다."