Carrière Press Inkoop
Carrière Press Inkoop
Borstelloze DC-Motoren voor betrouwbare Aandrijfoplossing voor Flying Probe-systemen

Het is een gigantische technische uitdaging om kostenefficiënte elektrische tests te ontwerpen voor kleine series en prototypes van grote, complexe backplanes met honderden connectoren of componenten. Scorpion Technologies uit Hamburg is deze uitdaging aangegaan met zijn nieuwste generatie bewegende testsondes. De Flying Scorpion is een multifunctioneel testsysteem dat backplanes op hoge snelheid, bijzonder nauwkeurig kan testen. De fabrikant heeft ook een programma voor CAD-conversies, waarmee het mogelijk wordt om bijzonder grote backplanes met een hoge dichtheid automatisch te testen, zodra de CAD-gegevens beschikbaar zijn.

Flexibele testmogelijkheden: tweezijdig, driedimensionaal en multifunctioneel

Het basisprincipe van de flexibele testsystemen is relatief eenvoudig. Ten eerste positioneren planaire aandrijvingen de bewegende joysticksondes over de testbedden. De zogeheten shuttles bieden plaats aan 2 tot 5 sondes, afhankelijk van de configuratie. De tests kunnen tweezijdig worden uitgevoerd, dus zowel aan de bovenkant van de backplane als aan de onderkant. Met behulp van een geavanceerd positioneringssysteem kunnen de testnaalden of cups vrij over alle drie de assen bewegen en zelfs lateraal worden verplaatst naar ontoegankelijke testbedden onder variabele, exact instelbare hoeken. Het systeem kan de relevante testcoördinaten berekenen aan de hand van de CAD-gegevens en deze gebruiken voor de positionering. De positionering is bijzonder nauwkeurig op alle drie de assen, om zelfs extreem kleine testbedden te kunnen bereiken. Hierdoor kan de naald betrouwbaar contact maken met de kleinste onderdelen, zoals DIN-connectors, VHDM- of HMZD-connectors en DIP-connectors. Op de X- en Y-as heeft de sonde een nauwkeurigheid van ± 10 µm, op de Z-as ± 100 µm. Om deze extreem exacte positionering te kunnen garanderen, moeten de aandrijfsystemen voor de assen van de bewegende sonde aan bijzonder hoge vereisten voldoen. Zo moeten ze bij voorkeur volledig spelingsvrij werken. Tegelijkertijd vraagt het bedrijf in een bewegend systeem om lichtgewicht aandrijvingen die een relatief hoog vermogen moeten leveren. De bewegende sondes zijn tenslotte gemaakt om tot 12 tests per seconde uit te voeren. En het bedrijf had nog andere vereisten voor de toepassing: onderhoudsvrij bedrijf, een lange levensduur en gebruiksvriendelijkheid voor de operators om een soepele werking van de testsystemen te kunnen garanderen.

Borstelloze DC-Motoren voor betrouwbare Aandrijfoplossing voor Flying Probe-systemen

Aandrijvingen voor bewegende sondes – licht, klein en krachtig

Het bedrijf koos uiteindelijk voor aandrijvingen uit het standaard portfolio van FAULHABER, de specialist voor micromotoren. De drie assen van iedere bewegende testsonde zijn voorzien van borstelloze servomotoren uit de serie 1628. De zeldzame-aardemagneten van de rotor en de kenmerkende schuine wikkeling van FAULHABER geven deze motoren een uitstekende dynamische reactie en veel vermogen in een relatief kleine ruimte. De aandrijvingen hebben een diameter van slechts 16 mm en zijn maar 28 mm lang. Met een gewicht van ongeveer 30 gram leveren ze toerentallen tot 40.000 t.p.m., een uitgangsvermogen van 11 W en een koppel van 2,6 mNm. Een dun gelamineerde kern beperkt verliezen door wervelstromen in de stator tot een minimum. Dit geeft de aandrijvingen een relatief hoog rendement van ongeveer 70%. Ze draaien vrijwel zonder slijtage en hun levensduur wordt alleen beperkt door de levensduur van de gebruikte kogellagers en elektronische componenten. Als de motor wordt gebruikt in overeenstemming met de aanbevelingen op het gegevensblad, is de gemiddelde levensduur naar verwachting ruim 10.000 bedrijfsuren. De reductie die vereist is voor de toepassing, wordt geleverd door een spindel die direct aan de aandrijving is bevestigd.

Borstelloze DC-Motoren voor betrouwbare Aandrijfoplossing voor Flying Probe-systemen
Multifunctioneel systeem om backplanes te testen, dat bijzonder nauwkeurige tests op hoge snelheid ondersteunt.
Borstelloze DC-Motoren voor betrouwbare Aandrijfoplossing voor Flying Probe-systemen
Ook tweezijdige tests aan boven- en onderzijde van de backplanes zijn mogelijk.

Compacte magnetische pulsencoder

Voor een consequent nauwkeurige positionering moet de huidige motorpositie steeds bekend zijn. Ook hier bieden de onderling combineerbare modules van de fabrikant een perfecte oplossing. In het positioneringssysteem voor de assen van de Flying Scorpion detecteert een magnetische pulsencoder bij iedere motor de huidige positie met een resolutie van 256 pulsen per omwenteling. De pulsencoders bestaan uit een magnetisch ringtandwiel dat is bevestigd op een rotor en een hybride circuit. De ingebouwde sensor van het hybride circuit zet de magnetische veldsterkteverschillen tussen de top en de basis van de tand om in elektrische signalen die worden verwerkt door een geïntegreerd circuit. Aan de uitgang zijn dan twee-fase kwadratuur blokvormige pulssignalen beschikbaar, die vervolgens worden verwerkt door de systeembesturing van de bewegende sondes. De stevige pulsencoders zijn eenvoudig ontworpen en extreem compact. Ze kunnen direct op de motor worden aangebracht. Hierbij worden de encoders bevestigd aan het vrije uiteinde van de motoras en met drie schroeven vastgezet. De totale aandrijving wordt hierdoor maar zo'n 10 mm langer. In deze toepassing worden de verbindingen tussen de pulsencoder en de motor door een standaard bandkabel geleid, wat de elektrische aansluiting een stuk eenvoudiger maakt. Ook de mechanische montage werkt eenvoudig en praktisch: de complete aandrijvingen hoeven alleen maar aan de as te worden bevestigd met drie schroeven op ieder punt. De technologie voor motion control van FAULHABER is daarom een sleutelcomponent in de nieuwe testsystemen die gebruik maken van extreem nauwkeurige bewegende sondes.

Producten

Borstelloze DC-servomotoren
1628 ... B
Tweepolentechnologie
Gegevensblad (PDF)
Belangrijkste eigenschappen
Nominale spanning:
12 ... 24 V
Nominaal koppel tot:
2.74 mNm
Toerental bij nullast tot:
31600 min⁻¹
Blokkeerkoppel tot:
11 mNm
Diameter:
16 mm
Lengte:
28 mm
Series 1628 ... B

Aanbevolen inhoud

Hier vindt u externe materialen van YouTube bij dit artikel. Klik om ze te bekijken.

Ik ga ermee akkoord om externe inhoud te zien. Ik ben me ervan bewust dat mijn persoonlijke gegevens kunnen worden gedeeld met externe platformen. Raadpleeg voor meer informatie ons privacybeleid.