Motion Control

Servoregler im Miniformat machen Prüfstand präzise

| Autor / Redakteur: Tomer Goldenberg / Karin Pfeiffer

Die Präzisionsmessautomaten der Baureihe PMA von Proaut Technology messen mit kundenspezifischer Messtechnik und einem Kamerasystem elektronische Bauteile.
Die Präzisionsmessautomaten der Baureihe PMA von Proaut Technology messen mit kundenspezifischer Messtechnik und einem Kamerasystem elektronische Bauteile. (Bild: Elmo)

Bauklein, leistungsfähig und robust konstruiert: So sollte der Motion Controller beschaffen sein, den Proaut Technology in Präzisionsmessautomaten verbauen will. Fündig wurde der Berliner Maschinenbauer bei Elmo Motion Control, deren Miniregler Gold DC Whistle fast in jeden Bauraum passt.

Wenn es um Qualität geht, steht heute praktisch jeder Produkthersteller unter dem Druck nachweisen zu müssen, dass sein Produkt die erforderliche Qualität zu bieten hat. Dabei kann es sich um freiwillige Qualitätsmerkmale handeln, auch um Vorgaben nationaler oder internationaler Zulassungsvorschriften oder um spezielle Kriterien, die ein Kunde verlangt. Im Bereich der Produktherstellung ist daher ein QM-System ohne Messtechnik nicht mehr denkbar.

Die Proaut Technology GmbH hat sich auf solche Anforderungen spezialisiert. Ein Team aus Konstrukteuren, Maschinenbauern, Programmierern, Elektronikern, Projektplanern und Monteuren entwickelt abgestimmte Lösungen. So bietet das Berliner Unternehmen etwa für die Qualitätssicherung elektronischer Bauteile, die sich beispielsweise auf Wafern oder Panels befinden können, Präzisionsmessautomaten der Serie PMA an. Diese Messtechnik zeichnet sich durch höchste Genauigkeit und kurze Positionszeiten bei kleiner Aufstellfläche aus. Um diese anspruchsvolle Messtechnik zu realisieren, setzt Proaut auf die sehr kompakten und leistungsstarken Servoregler Gold DC Whistle der Firma Elmo Motion Control.

Herzstücke jedes Präzisionsmessautomaten der Baureihe PMA sind kundenspezifische Mess- und Handlingsysteme. Bei jedem Messvorgang werden die Bauteilträger, die in ihrer Größe variieren können, einzeln vom Handlingsystem aus einem Magazin entnommen und auf den sogenannten Chuck des XYZ-PHI-Präzisionstisches abgelegt. Der Chuck saugt den Bauteilträger mit Vakuum an.

Das integrierte hochauflösende Kamerasystem mit einer Genauigkeit bis zu ± 0,5 μm ermittelt den korrekten Lagewinkel und die Position der Bauteile und ermöglicht dadurch eine präzise Positionierung unter den Messkontakten.

Bevor die Messung beginnt, wird der Bauteilträger auf die Barcode-Leseposition gefahren. Hier liest das Messsystem alle prozessrelevanten Informationen und prüft zudem die Loszugehörigkeit. Anschließend führt es alle relevanten elektrischen Messungen und gegebenenfalls auch optische Prüfungen durch.

Die Messergebnisse werden anschließend in einer Map-Datei gespeichert, die sich grafisch übersichtlich auf dem Monitor abbilden lässt. Nach dem Messen greift das Handlingsystem den Bauteilträger und schiebt es das Magazin zurück.

Der geschweißte Grundrahmen und die Automatenbasis aus Granit bilden eine schwingungsdämpfende und stabile Grundlage für die notwendigen dynamischen Bewegungsabläufe des Messprozesses. Der Durchsatz der Maschinen wird in Bauteilen pro Wafer gemessen. Die Automaten der Baureihe PMA sind in der Lage bis zu 30.000 Bauteile pro Stunde zu messen.

Kurze Positionszeiten auf kleiner Stellfläche

Mit der fortschreitenden Miniaturisierung elektrischer Bauteile steigen zeitgleich die Anforderungen der Messautomaten an Geschwindigkeit, Präzision und hohe Regelgüten der Handlingsysteme. Zudem verlangen neue Materialien, Oberflächen und Eigenschaften der verschiedenen Bauelemente nach neuen Lösungen beim Handling. Selbst kleinste Bauteile müssen spannungsfrei gegriffen und wieder abgelegt werden können. Deshalb ist es erforderlich, dass Messautomaten eine höchste Positioniergenauigkeit im μ-Bereich ermöglichen sowie mehrere Achsen handeln können.

Um diese Präzision zu erreichen, setzt Proaut Technology bei seinen Messautomaten auf die Servoregler der Gold DC Whistle Baureihe von Elmo Motion Control mit Sitz im hessischen Viernheim. Sie gewährleisten gleichzeitig kürzeste Positionierzeiten. Des Weiteren helfen die kompakten und platzsparenden Elmo-Regler mit einer Größe von jeweils nur 115 x 75 x 25,8 mm (H x B x T) bei einem Gewicht von 267 g dabei, die Automaten mit geringen Aufstellflächen zu bauen und dennoch einen sehr hohen Durchsatz durch optimale Leistungsfähigkeit zu erzielen.

Proaut Technology hat mit den passgenauen Gold-DC-Whistle Servoreglern von Elmo Motion Control die geeigneten Antriebe gefunden. Elmo Motion Control positioniert sich als Spezialist für extrem dynamische und hochpräzise Antriebe auf kleinstem Raum. „Die PMA Automaten selbst sind sehr kompakt mit einem kleinen internen Schaltschrank. Da ist die Mini-Größe der Gold DC Whistle Servoregler von Elmo Motion Control sehr vorteilhaft", sagt Thilo Wicht, Geschäftsführer bei der Proaut Technology.

Wirkungsgrad von mehr als 99 Prozent

Die Verlustleistung des performanten Geräts ist vergleichsweise sehr gering. Die Schalttechnologie FASST (Fast and Soft Switching Technology) von Elmo ermöglicht einen Wirkungsgrad von >99 %, selbst beim Einbau in kleinste Bauräume. Abhängig vom Entwärmungskonzept überzeugt der Antrieb Elmo zufolge mit Nennströmen von 1.0, 2.5, 5, 10. 15 und sogar 20 Ampere. Der Gold DC Whistle wird im Schaltschrank des Prüfstandes sechs Mal verbaut.

Eine weitere Besonderheit: Er ist sowohl als Stand-Alone Servoantrieb als auch im Mehrachsbetrieb einsetzbar. Er liefert eine Dauerleistung von 1,6 oder bis zu 3,2 kW Spitzenleistung. Dabei darf die Anschlussspannung sogar von 12 bis 195 VDC variieren. Zudem bietet der Gold DC Whistle eine zertifizierte Ethercat- oder CANopen-Anbindung für Echtzeitanwendungen.

Mit dem kontinuierlichen und raschen Fortschritt in der Messtechnik wächst der Bedarf an innovativen Antrieben mit hoher Exaktheit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit.

Elmos kompakte Produkte wie der Gold DC Whistle bieten dabei auch Vorteile wie Kostensenkungen für Präzisionsmessautomaten ebenso wie beispielsweise auch für Labor-Screeningsysteme und -Roboter, mobile Scanner- und Diagnosesysteme.

Proaut-Geschäftsführer Thilo Wicht: „Die Servoregler von Elmo Motion Control sind robust konstruiert und prädestiniert für den Einsatz in unseren Präzisionsmessautomaten, da sie alle Kriterien an unsere Applikation erfüllen." (pf)

SPS IPC Drives: Halle 4, Stand 361

* Tomer Goldenberg, Director of Marketing & Strategy Elmo Motion Control

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