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Da alle Arten von elektronischen Geräten, einschließlich Mobiltelefonen und Notebooks, immer kleiner und komplexer werden, werden die Komponenten elektronischer Platinen immer kleiner und ihre Muster immer feiner. Selbst kleine Teile unter 1 mm können Probleme verursachen, wenn sie nicht genau gelötet werden. Daher ist eine visuelle Inspektion von Leiterplatten unerlässlich und eine schnellere und genauere Inspektionsausrüstung erforderlich.
Unternehmen B, das verschiedene FA-Systeme und Prüfgeräte entwickelt, herstellt und vertreibt, hat mit der Entwicklung des nächsten Modells von Prüfgeräten für das Erscheinungsbild von Leiterplatten begonnen. Geräte zur Inspektion des Plattenaussehens sind für die Herstellung gleichmäßiger und qualitativ hochwertiger Platten unerlässlich. Das wichtigste Thema beim nächsten Modell war die Reduzierung der Vibrationen im Transportbereich. Direktor A der Design- und Entwicklungsabteilung des Unternehmens sagt:
"Wir verwendeten ein Zweiphasen-Schrittsysteme für den Transportbereich unserer visuellen Platineninspektionsausrüstung, hatten jedoch Probleme mit Vibrationen beim Transport der Platinen. Ein Sensor wurde verwendet, um die bewegte Platine zu erkennen und zu positionieren, aber wenn die Platine während der Bewegung vibrierte, traten Fehler bei der Erkennung des Sensors auf und die Stoppgenauigkeit nahm ab. Wir waren der Meinung, dass die Genauigkeit des Zweiphasen-Schrittsysteme begrenzt war, aber wenn wir das gesamte System, einschließlich der oberen Ebene, überprüfen wollten, würde dies zu viel Zeit in Anspruch nehmen. Außerdem hatten wir eine begrenzte Entwicklungszeit, also mussten wir schnell eine Lösung finden."
Hinzu kam das Problem einer erhöhten Lärmbelästigung durch Vibrationen.
Darüber hinaus wurde auch an die Miniaturisierung der Geräte gedacht.
„Um unsere Wettbewerbsfähigkeit zu steigern, mussten wir die Ausrüstung verkleinern. Wir wollten den Transportmechanismus verkleinern, aber wenn wir den Motor verkleinern würden, würde das Drehmoment nicht ausreichen, was zu einer Verringerung der Transportgeschwindigkeit führen würde.“ Inspektionsausrüstung müssen in der Lage sein, hochpräzise Prüfungen mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen, um zu einer verbesserten Produktionseffizienz beizutragen. Es macht keinen Sinn, auf Geschwindigkeit zu verzichten.“
Nachdem sich der Vertreter SANYO DENKI CO., LTD. die Anforderungen von Herrn A im Detail angehört hat, unterbreitet er ihm einen Vorschlag.
„Ein Fünfphasen-Schrittmotor kann Vibrationen und Geräusche reduzieren. Unser Mikroschritttreiber mit DC-Eingang verfügt außerdem über einen Zweiphasenmodus, um den Austausch eines Zweiphasen-Schrittmotors zu erleichtern. Er verfügt außerdem über eine Auto-Mikrofunktion, sodass der Treiber den Motor unabhängig von der Auflösungseinstellung immer in Mikroschritten steuert. Mit anderen Worten: Vibrationen und Geräusche können unabhängig von der Auflösungseinstellung immer auf ein Minimum reduziert werden.“
Herr A besorgte sich umgehend eine Probe und entschloss sich, den Austausch seines Zweiphasen-Schrittsysteme zu verifizieren.
„Als der Fünfphasen-Schrittmotor ohne Änderung des Hostsystems genau die gleiche Leistung erbrachte, wusste ich, dass es das war. Wir gingen davon aus, dass wir das System in kurzer Zeit ersetzen und dabei auch Vibrationen und Lärm deutlich reduzieren könnten.“
Anschließend bestätigten detaillierte Auswertungen, dass Vibrationen um 67 % und Lärm um 30 % reduziert werden konnten. Darüber hinaus wurden durch die Unterdrückung von Vibrationen die Genauigkeit beim Anhalten der Platine und die Positionierungszeit deutlich verbessert, was zu kürzeren Zykluszeiten für die Ausrüstung führte.
Darüber hinaus schlug ein Vertreter SANYO DENKI CO., LTD. vor, für die Hochdruckwelle, die die Platine während der Prüfung an ihrem Platz hält, einen Schrittmotor mit Linearantrieb zu verwenden.
„Wir haben eine Kugelumlaufspindel für die Druckwelle verwendet, aber Sie haben vorgeschlagen, stattdessen einen Schrittmotor mit Linearantrieb zu verwenden. Ich hielt diesen Vorschlag für sinnvoll. Der Motor hat eine eingebaute Kugelumlaufspindel. Ich machte mir Sorgen wegen des Hubs. Aber da es 80 mm ist, stellte ich fest, dass es kein Problem damit gab, indem wir die vorherige Konfiguration in einen Schrittmotor mit Linearantrieb konsolidierten, konnten wir Platz sparen.“ (Herr A)
Da außerdem Schrittmotor und Kugelumlaufspindel integriert sind, wird der Mechanismus vereinfacht und die Positionierungsgenauigkeit der Push-up-Welle verbessert.
Nachdem sich bestätigt hatte, dass der Prototyp die erwartete Leistung erbrachte, entschied sich Herr A Schrittsysteme im nächsten Modell durch das Mikroschrittmodell des 5-Phasen Schrittsysteme„ SANMOTION F5 (5-Phasen)“ und einen Linearantrieb-Schrittmotor von SANYO DENKI CO., LTD. zu ersetzen. Herr A sagte:
„Dank flexibler Vorschläge auf Basis unserer Wünsche konnten wir das optimale Schrittsysteme erhalten. Mit dem neuen Modell konnten wir die Vibrationen wie geplant reduzieren, die Prüfgenauigkeit verbessern und den Lärm verringern. Wir freuen uns sehr, dass wir ein Prüfgerät entwickeln konnten, das dazu beitragen wird, die Zykluszeit der Produktionslinie unseres Kunden zu verkürzen.“
Weitere Informationen zu Schrittmotoren finden Sie auch unter „Was ist ein Schrittmotor? Erläutern seines Mechanismus, seiner Typen, seiner Verwendung (Antriebsmethode/Steuerungsmethode), seiner Vorteile und Funktionen.“
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