Kompas TEKNOLOGI
Situs informasi teknis dan produk SANYO DENKI
Pengetahuan
[Pengetahuan dasar untuk memilih motor]

Motor kontrol apa yang terbaik untuk peralatan manufaktur semikonduktor?

Peralatan manufaktur semikonduktor membutuhkan akurasi pemosisian tingkat nanometer dan respons yang tinggi, sehingga pemilihan motor kontrol merupakan salah satu faktor penting yang menentukan keandalan dan produktivitas peralatan tersebut.
Memilih motor yang optimal untuk kebutuhan operasional setiap proses sangat penting untuk meningkatkan hasil produksi dan memastikan pengoperasian peralatan yang stabil.
Motor kontrol bukan hanya komponen penggerak; motor ini juga memainkan peran penting sebagai bagian dari sistem kontrol, mendukung ketelitian pengoperasian peralatan.
Pemilihan motor memerlukan pertimbangan teknis tingkat lanjut, karena berbagai indikator kinerja seperti akurasi posisi, kecepatan respons, kekompakan, ketahanan terhadap lingkungan, dan kemudahan perawatan memengaruhi produktivitas dan kualitas manufaktur peralatan.

Pada artikel ini, kami akan memberikan petunjuk untuk memilih motor kontrol melalui jenis dan karakteristik motor kontrol tipikal, poin pemilihan berdasarkan spesifikasi yang dibutuhkan untuk setiap proses, dan contoh implementasi aktual.

1. Jenis-jenis motor kontrol dan titik pemilihannya

Terdapat berbagai jenis motor kontrol yang digunakan dalam peralatan manufaktur semikonduktor, seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Penting untuk memahami karakteristik masing-masing dan memilih motor yang optimal sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan untuk setiap proses.

1) Motor servo

Motor ini dapat mengontrol posisi, kecepatan, dan torsi dengan presisi tinggi. Kontrol loop tertutup menggunakan encoder resolusi tinggi mencapai pemosisian presisi tinggi dan responsivitas tinggi.

Sistem ini ideal untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol presisi, seperti tahap transfer dan mekanisme penyelarasan, dan digunakan dalam banyak proses pada peralatan manufaktur semikonduktor.
Di sisi lain, motor ini lebih mahal daripada motor stepper dan sistem kontrolnya agak lebih kompleks.

banner_dl_fan_selection_1000x270

②Motor servo linier

Ini adalah motor kontrol yang secara langsung melakukan gerakan linier, bukan rotasi.
Tidak memerlukan mekanisme konversi rotasi ke linier seperti sekrup bola, dan mencapai operasi kecepatan tinggi pada langkah panjang, presisi tinggi, pemosisian yang sangat responsif, dan operasi stabil dalam rentang akselerasi tinggi. Dengan sedikit komponen aus, perawatannya juga mudah.

Motor kontrol sering digunakan dalam peralatan manufaktur semikonduktor, terutama dalam proses yang membutuhkan operasi pemosisian berkecepatan tinggi dan presisi tinggi.

③Motor stepper

Ini adalah motor kontrol dengan struktur sederhana yang menggunakan kontrol loop terbuka.
Motor ini cocok untuk operasi berulang dan aplikasi beban ringan, serta efektif untuk operasi kondisi tunak seperti pasokan gas dan kontrol katup. Motor ini lebih murah daripada motor servo dan menawarkan kinerja biaya yang sangat baik. Namun, motor ini memiliki masalah seperti kesalahan posisi, penyimpangan langkah, dan getaran, serta kalah dari motor servo dalam hal presisi kontrol.

Pada peralatan manufaktur semikonduktor, motor ini umumnya digunakan dalam proses seperti membuka dan menutup pintu yang relatif lambat dan tidak memerlukan fungsionalitas tinggi serta pen positioning yang sangat presisi seperti motor servo.

④Motor stepper loop tertutup

Motor kontrol ini menggabungkan fitur motor servo dan motor stepper, dengan metode kontrol yang secara otomatis beralih dari kontrol loop tertutup selama rotasi ke kontrol loop terbuka saat berhenti.
Dibandingkan dengan motor stepper, motor ini kurang rentan terhadap kesalahan langkah, memiliki getaran dan kebisingan yang lebih rendah, serta menawarkan keandalan dan presisi tinggi, sambil memberikan pengoperasian yang halus mendekati motor servo. Selain itu, untuk aplikasi yang tidak memerlukan fungsionalitas dan kinerja tinggi dari motor servo, motor ini memungkinkan pembuatan sistem yang lebih murah.

Dalam peralatan manufaktur semikonduktor, motor kontrol sering digunakan dalam proses yang menekankan keseimbangan antara kinerja operasional motor servo dan kemudahan serta biaya motor stepper.

Jenis Motor ketepatan Responsif Kesulitan Sistem biaya Frekuensi penggunaan
motor servo tinggi tinggi tinggi tinggi Banyak
motor servo linier Sangat tinggi Sangat tinggi tinggi tinggi Banyak
motor stepper Sedang Sedang rendah rendah Kecil
Sistem Tertutup
Motor stepper
tinggi tinggi Sedang Sedang Sedang
Jenis Motor kemampuan Kekurangan
motor servo
  • ・Tidak ada kehilangan sinkronisasi (ketidaksesuaian posisi, penghentian motor)
  • - Getaran dan kebisingan rendah
  • ・Penentuan posisi dengan presisi tinggi dimungkinkan
  • ・Jajaran produk mencakup kapasitas besar
    (Mampu mengangkut muatan besar sekalipun)
  • ・Torsi tidak menurun bahkan pada kecepatan tinggi
  • Sistem ini mahal.
  • Sistem ini kompleks
  • - Ada sedikit getaran saat berhenti
motor stepper
  • ・Mudah dikendalikan
  • ・Penyederhanaan sistem dimungkinkan
  • ・Pembangunan sistem yang hemat biaya dimungkinkan
  • ・Penghentian yang stabil dimungkinkan
  • Tidak seirama
  • Demam tinggi
  • ・Bergetar
Sistem Tertutup
Motor stepper
  • ・Tidak ada kehilangan sinkronisasi (ketidaksesuaian posisi, penghentian motor)
  • - Getaran dan kebisingan rendah
  • ・Pembangunan sistem yang hemat biaya dimungkinkan
  • ・Penghentian yang stabil dimungkinkan
  • ・Tidak ada jajaran produk berkapasitas tinggi
  • ・Kurangnya torsi pada rentang kecepatan tinggi

2. Performa motor seperti apa yang sesuai untuk peralatan manufaktur semikonduktor?

Peralatan manufaktur semikonduktor membutuhkan kontrol tingkat lanjut, dan motor yang digunakan harus memiliki kinerja yang berbeda dibandingkan dengan motor yang digunakan pada mesin industri umum.
Di sini, kita akan fokus pada motor servo dan menjelaskan poin-poin penting kinerja motor yang cocok untuk peralatan manufaktur semikonduktor.

banner_dl_fan_selection_1000x270

Memiliki karakteristik torsi yang memadai.

Saat memilih motor servo untuk peralatan manufaktur semikonduktor, hal pertama yang perlu dipertimbangkan adalah karakteristik torsi yang dapat secara andal menggerakkan beban peralatan. Selain torsi maksimum dan torsi kontinu, perlu juga mempertimbangkan apakah torsi puncak sesaat selama akselerasi dan deselerasi mencukupi.

Resolusi encoder tinggi

Akurasi kontrol motor servo sangat dipengaruhi oleh resolusi dan metode deteksi encoder. Motor yang dilengkapi dengan encoder beresolusi tinggi sering digunakan dalam proses yang membutuhkan pemosisian yang sangat presisi.

Rentang kontrol yang luas

Bandwidth kontrol motor servo memengaruhi waktu penyelesaian posisi dan karakteristik peredaman getaran. Dalam aplikasi yang membutuhkan gerakan dan penghentian kecepatan tinggi berulang, diperlukan studi komprehensif, termasuk penyesuaian penguatan sistem kontrol dan langkah-langkah untuk mencegah resonansi pada struktur peralatan.

Dimensi eksternal dan berat yang kecil

Peralatan manufaktur semikonduktor seringkali memerlukan pemasangan beberapa sumbu dalam ruang terbatas. Jika dimensi eksternal atau berat motor besar, hal itu akan membatasi desain keseluruhan peralatan, sehingga penting agar motor berukuran kecil dan ringan.

Konektivitas dan kemampuan perluasan yang sangat baik dengan amplifier kontrol.

Sistem servo bukan hanya sekadar motor, tetapi dikonfigurasi bekerja sama dengan penguat servo dan perangkat kontrol tingkat yang lebih tinggi. Oleh karena itu, saat memilih motor, perlu mempertimbangkan kompatibilitas dengan protokol jaringan (EtherCAT, EtherNet/IP, dll.) dan kemampuan perluasan dengan berbagai sensor dan fungsi keselamatan.

Getaran rendah, produksi panas rendah, dan penghematan energi yang sangat baik.

Peralatan manufaktur semikonduktor membutuhkan pengoperasian yang stabil dan presisi tinggi, sehingga getaran dan panas yang dihasilkan oleh motor dapat berdampak negatif pada proses tersebut.
Selain itu, peralatan manufaktur semikonduktor secara keseluruhan mengkonsumsi daya dalam jumlah besar, sehingga motor dengan efisiensi energi tinggi juga dibutuhkan dari perspektif mengurangi dampak lingkungan dan menanggapi pembangunan berkelanjutan.

Fitur keselamatan yang disertakan

Beberapa penguat servo dilengkapi fitur keselamatan standar seperti kontrol rem dan pembatasan torsi. Dari perspektif kepatuhan terhadap standar keselamatan untuk seluruh sistem, periksa fitur keselamatan motor dan penguat, lalu terapkan fitur tersebut jika diperlukan.

Masa pakai produk yang panjang dan keandalan yang tinggi.

Karena peralatan manufaktur semikonduktor seringkali membutuhkan pengoperasian terus menerus selama 24 jam, keandalan motor servo yang tinggi sangat penting. Penting untuk memilih motor servo yang dirancang untuk pengoperasian jangka panjang, termasuk sistem dukungan dari pabrikan.

banner_dl_fan_selection_1000x270

3. Jajaran produk motor kontrol SANYO DENKI

SANYO DENKI menawarkan berbagai macam motor kontrol untuk memenuhi beragam kebutuhan peralatan manufaktur semikonduktor.

Motor servo "SANMOTION G"

Sistem Servo AC ini mencapai kinerja servo tingkat lanjut dan penghematan energi.
Respons frekuensi kecepatan telah ditingkatkan menjadi 3,5 kHz (1,6 kali lebih tinggi dari model kami sebelumnya*), dan encoder resolusi tinggi tersedia mulai dari standar 23 bit (64 kali lebih tinggi dari model kami sebelumnya*) hingga maksimum 27 bit. Selain itu, desain yang ringkas dan ringan berkontribusi pada miniaturisasi peralatan dan desain hemat ruang.
*Produk kami sebelumnya: Sistem servo AC SANMOTION R

SANMOTION G

motor servo linier

Hal ini menghasilkan gerakan linier berkecepatan tinggi dan presisi tinggi, yang berkontribusi pada waktu siklus yang lebih pendek dan peningkatan produktivitas.
Motor servo linier tidak memiliki bagian yang bersentuhan secara mekanis atau mengalami keausan, seperti sekrup bola, sehingga mengurangi frekuensi perawatan peralatan.
Selain tipe datar, jajaran produk kami juga mencakup tipe magnet tengah yang dapat menyederhanakan struktur perangkat dengan meniadakan gaya tarik magnet di dalam motor itu sendiri, dan motor servo linier tipe ganda dengan akselerasi tinggi.

SANMOTION G

Motor stepper "SANMOTION F"

Torsi tinggi, getaran rendah, dan kebisingan rendah berhasil dicapai. Dengan meninjau dan mengoptimalkan desain komponen, kami telah mencapai pengurangan ukuran dan berat yang signifikan, sambil tetap mempertahankan torsi yang tinggi.
Penggerak stepper seri "SANMOTION F" memenuhi standar keselamatan produk internasional (seperti standar UL) sebagai spesifikasi standar. Jajaran produknya luas, dan motor stepper penggerak linier juga tersedia. Kustomisasi yang fleksibel dimungkinkan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan individual, termasuk kompatibilitas lingkungan vakum, pemrosesan poros, dan pemasangan peredam.

Halaman detail: Contoh kustomisasi motor

SANMOTION F

Motor stepper loop tertutup "SANMOTION Model No.PB (Closed Loop)"

Motor stepper lebih mudah digunakan daripada motor servo dan lebih andal daripada motor stepper, menggabungkan keunggulan dari kedua jenis motor tersebut.
Sensor deteksi posisi secara otomatis beralih antara kontrol loop tertutup selama rotasi dan kontrol loop terbuka saat berhenti.
Hal ini mencegah hilangnya sinkronisasi seperti pada motor stepper, sehingga berkontribusi pada getaran yang lebih rendah dan peningkatan keandalan peralatan.

SANMOTION Model No.PB (Closed Loop)

banner_dl_fan_selection_1000x270

Diawasi oleh: SANMOTION Group, Departemen Penjualan, SANYO DENKI CO., LTD. Ltd.

Tanggal rilis:

pengemudi motor
[Jenis dan Fitur] Daftar Produk SANYO DENKI
Daftar produk motor servo, motor stepper, dan Motion Controller SANYO DENKI
pengemudi motor
[Jenis dan Fitur] Apa itu motor stepper? Aplikasi dan contoh penggunaannya
Apa itu motor loncatan? Contoh aplikasi dan penggunaan motor loncatan
pengemudi motor
[Jenis dan Fitur] Apa itu motor stepper? Mekanisme dan jenisnya
Apa itu motor stepper? Cara kerja, jenis, cara penggunaannya (sistem penggerak dan metode kontrol), serta fitur-fiturnya.