Yaskawa: Sigma-X-servojärjestelmät elektroniikkateollisuuden tarpeisiin
Älykkäitä ominaisuuksia korkean tarkkuuden tuotanto- ja käsittelysovelluksiin.
www.yaskawa.eu.com
Yaskawan uusi huippuluokan Sigma-X-servojärjestelmä laajentaa teknisiä mahdollisuuksia puolijohteiden valmistuksessa: erikoiskoneiden ja järjestelmien valmistajat sekä elektroniikkateollisuuden käyttäjät hyötyvät entistä älykkäämmistä ominaisuuksista.
Puolijohteiden valmistuksessa käytettävien koneiden ja järjestelmien on täytettävä alakohtaiset vaatimukset, kuten SEMI S2 ja SEMI S8 -standardit, jotka edellyttävät äärimmäisen tarkkoja suorituskykyvaatimuksia. Tämän vuoksi servomoottoreilta vaaditaan erittäin tarkkaa toimintaa. Tämä korostuu erityisesti pick & place -sovelluksissa, kuten piirilevyjen kokoonpanossa, wafer-käsittelyssä ja muissa teknisesti vaativissa automaattisissa tehtävissä, esimerkiksi märkäetsauksessa. Luotettavuus ja saatavuus ovat ratkaisevia tekijöitä, sillä käyttökatkot voivat aiheuttaa merkittäviä kustannuksia ajassa ja rahassa. Siksi huolto- ja kunnossapitotehtävien tulee olla suoraviivaisia ja ne on pystyttävä tekemään ajallaan. Toinen tärkeä tekijä on pitkä käyttöikä, jotta alkuinvestoinnille saadaan hyvä tuotto.
Monimutkaisten sovellusten hallinta
Servojärjestelmien täytyy pystyä hallitsemaan samanaikaisesti useita haastavia tehtäviä. Esimerkiksi puristussovelluksissa, joissa kaksi komponenttia liitetään muovideformaatiolla, on ylläpidettävä jatkuvasti tarkkaa ja tasaista painetta sekä jaettava tämä paine useille synkronoiduille akseleille. Lisäksi liikkeen on pystyttävä pysähtymään mihin tahansa kohtaan siten, että prosessin vakaus säilyy koko tuotantosyklin ajan.
Toisena esimerkkinä pinnoitusprosesseissa nopeasti pyöriviä levyjä ruiskutetaan tasaisesti nestemäisellä aineella. Tarkkojen tulosten saavuttamiseksi nopeuden vaihtelut on säädettävä ja vähennettävä tarkasti kohdennetulla tavalla. Räätälöityjä ratkaisuja voidaan kehittää myös muihin erityissovelluksiin ja haastaviin vaatimuksiin.
Huippuluokan Sigma-X-servojärjestelmä
Yaskawan uusi Sigma-X-servojärjestelmä sisältää joukon älykkäitä ominaisuuksia, kuten optimoidun vääntömomentin kompensaation, automaattisen kuorman säädön, värähtelyjen vaimennuksen ja synkronoidun akselinohjauksen, jotka mahdollistavat yllä mainittujen haasteiden hallinnan.
Näiden ominaisuuksien tavoitteena on parantaa sekä konevalmistajien että käyttäjien kilpailukykyä ja auttaa heitä säilyttämään tekninen etumatka kilpailijoihin nähden. Erittäin kompaktit servomoottorit mahdollistavat yhä pienempien koneiden suunnittelun. Samalla monipuoliset viritystoiminnot ovat helposti opittavissa ja sovellettavissa.
Järjestelmä tunnistaa automaattisesti ja torjuu koneesta aiheutuvat värähtelyt ja resonanssit. Uusien servomoottoreiden sisäänrakennetut kiihtyvyysanturit pystyvät havaitsemaan ei-toivotut koneen tilat jo varhaisessa vaiheessa. Servovahvistin tarjoaa käyttäjälle hyödyllistä tietoa, kuten sähkönkulutuksen, hetkellisen suorituskyvyn, lämpötilavarannot, huoltosykli-indikaattorit, värähtelyt ja paljon muuta. Näin koneen suorituskykyä voidaan jatkuvasti analysoida ja optimoida maksimaalisen käytettävyyden varmistamiseksi.
Älykkäät ominaisuudet
Uudet älykkäät ominaisuudet on suunniteltu siten, että toimintatehoa ja ohjausta voidaan optimoida luotettavasti samalla kun tuottavuutta lisätään ja järjestelmän saatavuutta parannetaan. Kaikki tämä parantaa kilpailukykyä. Tästä syystä Yaskawa on parantanut näitä älykkäitä toimintoja entisestään verrattuna edelliseen Sigma-7 -sarjan servomoottoriin: Esimerkiksi Sigma-X pystyy nyt ohjaamaan vääntömomenttia vielä tarkemmin ja suuremmalla täsmällisyydellä kuin edeltäjänsä. Waferien valmistuksessa ja käsittelyssä värähtelyjen vaimennus polling-vaiheessa on erityisen tärkeää. Sigma-X on myös käytössä muissa erityissovelluksissa, kuten wafer-käsittelyssä, johtimien liittämisessä (wire bonding), märkäetsauksessa, polun seurannassa, hionta- ja kiillotussovelluksissa, waferin leikkaamisessa ja muissa koneistustehtävissä.
Yaskawan servopakettien värähtelytaajuuksia voidaan nyt vaimentaa entistä tehokkaammin. Tämä toiminto on ollut saatavilla jo Sigma-V:stä lähtien. Sigma-7 -sarja mahdollistaa kahden värähtelytaajuuden yhtäaikaisen vaimentamisen. Tämän ansiosta mekanismin ei tarvitse olla yhtä jäykkä, mikä alentaa materiaalikustannuksia.
Toinen toiminto voi käyttää useita parametrisoituja arvoja lähtösignaaleina nopeuden vaihtelujen kompensointiin. Yaskawan moottoreissa tämä toiminto on aktivoitu vakiona. Kaikille muille moottorityypeille toiminto voidaan aktivoida ja säätää SigmaWin+ -ohjelmistolla.
Sovelluksissa, kuten roboteissa ja siirtosysteemeissä, joissa kuorma (inertiamomentti) vaihtelee suuresti, asemointi kestää yleensä pidempään. Kuorman vaihtelukompensaatiolla asemointi vie aina saman ajan, kunhan kuorman vaihtelut ovat ±500 % asetetusta referenssiarvosta.
Yaskawan servopaketti pystyy tunnistamaan liikkeen virheitä, jolloin ennakoiva huolto on mahdollista. Useita liikemalleja tallennetaan, analysoidaan, tallennetaan servopakettiin ja niitä verrataan jatkuvasti nykyiseen liikkeeseen. Kun jokin kynnysarvo ylittyy, servopaketti antaa hälytyksen.
Yaskawa ratkaisuntarjoajana
Yaskawan Sigma-sarjan huippuluokan servojärjestelmät ovat vuosikymmenten ajan osoittautuneet luotettaviksi monilla osa-alueilla. Puolijohteiden valmistuksen lisäksi ne käyvät myös pakkauskoneissa, puuntyöstölaitoksissa ja digitaalipainokoneissa. Sigma-X asettaa jälleen uusia standardeja suorituskyvyssä ja käytettävyydessä. Näitä uusia tuotteita voidaan myös käyttää nykyisten Sigma-7-järjestelmien korvaamiseen.
Tällä hetkellä uusi järjestelmä on saatavilla 200 V -malleina, tehoalueella 50 wattia – 15 kilowattia. 400 V -mallit tulevat markkinoille lähitulevaisuudessa. Saatavilla on myös servovahvistimia, jotka mahdollistavat jopa kolmen servomoottorin samanaikaisen kytkennän, sekä malleja, joissa on erityinen laiteohjelmisto portaalijärjestelmiä varten. Analog/Pulse-, EtherCAT- ja Mechatrolink-4/III-liitännät ovat käytettävissä. Kaikissa servovahvistimissa on Safe Torque Off (STO) -toiminto turvallisuusominaisuutena.
Sigma-X -komponentit on suunniteltu toimimaan saumattomasti yhdessä optimoidun teknisen suorituskyvyn varmistamiseksi. Ne on kaikki integroitu uuteen iCube-ohjausalustaan. iC9226-ohjain toimii Yaskawan TRITON-teollisuuspiirin kanssa ja voi ohjata jopa 64 servoakselia synkronoidusti. Se voidaan ohjelmoida iCube Engineer -ohjelmistolla ja varustaa integroidulla tai ilman integroitua FSoE Safety Master -turvatoimintoa.
www.yaskawa.com
