新加坡研究人员开发了一种用于半导体芯片快速、准确和通用定位的模块。它采用了一种新型的机电驱动器,可以线性和旋转移动物体。
执行器是传感器:它们将电能转换成物理能量;机械运动或力电磁电动机可以以高强度输出和高度精确的定位来完成这项任务,这使它们成为必须快速抓取和移动物体的自动化制造系统的理想选择。但是大多数促动器趋向于线性地只向一个方向移动,或者它们提供一个旋转运动.
“对于表面贴装技术(SMT)装配来说,执行器既能提供线性又能提供旋转,这一点非常重要运动来自A*STAR新加坡制造技术研究所(A*STAR SIMTech)和新加坡国立大学(SIMTech- nus)联合实验室的Daniel Tat Joo Teo及其同事说。
Teo说:“例如,当拾取芯片时,驱动器可以根据摄像头的反馈来旋转芯片,在将芯片放置到导框之前补偿芯片的角度偏差。执行机构执行这项任务的速度和准确性将决定自动化系统的总体吞吐量和准确性。”
Teo和同事设计、建模并开发了一种新型的执行器,可实现解耦的线性和旋转运动,既轻又准确。他们的设备包括独立的平移和旋转模块,并包括一个圆柱形Halbach磁铁阵列。这就形成了一个闭环磁路,集中了磁场在一个空心线圈旋转器和减少磁场泄漏。这些特点使执行器更轻,允许高速和动态响应。同样,平动模块由两个相对的永磁体组成,这两个永磁体也将磁场集中在主动移动线圈区域。
该团队制作了驱动器设计的原型,并演示了10毫米的线性运动范围和高达90度的旋转位移。该设备可实现9000单位/小时的高吞吐量拾取和放置任务,线性和旋转精度分别为20微米和0.66度。
研究人员提出致动器可用于半导体行业SMT组装和硅片分选。Teo说:“我们希望通过减少组件的数量和电磁模块的尺寸,使设计更加紧凑。”
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