Fornendo un metodo flessibile ed efficiente per identificare i difetti e verificare le prestazioni, i sistemi di test flying probe sono diventati uno strumento essenziale per il settore della produzione elettronica.
Il sistema Scorpion ha adottato le soluzioni di azionamento della gamma standard fornita dagli specialisti di micromotori Faulhaber. I tre assi di ciascuna sonda mobile di test sono caratterizzati da servoazionamenti brushless della serie 1628 che lavorano con tensioni nominali da 12 a 24 V.
Il magnete in terre rare del rotore e l’avvolgimento obliquo di Faulhaber garantiscono a questi motori un elevato livello di risposta dinamica e potenza, il tutto in uno spazio relativamente ridotto (diametro di 16 mm e lunghezza di 28 mm). Con una velocità di rotazione fino a 40.000 giri/min, una potenza di uscita di 11 W e una coppia di 2,6 mNm, questi azionamenti pesano solo 30 g circa. Un’anima finemente laminata riduce al minimo le perdite dovute alle correnti parassite nello statore.
L’efficienza degli azionamenti è quindi relativamente alta, pari al 70% circa. Gli azionamenti funzionano pressoché senza usura; la loro vita utile è limitata solo dalla vita utile dei cuscinetti a sfera e dei componenti elettronici utilizzati. Se il motore viene utilizzato rispettando i valori raccomandati nella scheda tecnica, la vita utile può raggiungere mediamente più di 10.000 ore di funzionamento. La riduzione di velocità necessaria per l’applicazione è fornita da un mandrino direttamente collegato all’azionamento.
Conoscere la posizione effettiva dei motori è un prerequisito essenziale per il posizionamento di precisione. Anche in questo caso la soluzione proposta da Faulhaber si è dimostrata perfettamente all’altezza. Nei sistemi di posizionamento degli assi utilizzati dal Flying probe Scorpion, le posizioni correnti sono rilevate su ciascun motore da un encoder a impulsi magnetici che emette 256 impulsi per giro. Gli encoder a impulsi sono costituiti da un anulare magnetico collegato al rotore e da un circuito ibrido. Il sensore integrato nel circuito ibrido converte le differenze rilevate di campo magnetico in segnali elettrici che vengono elaborati da un circuito integrato. Sulle uscite sono disponibili due segnali a impulsi rettangolari in quadratura di fase, che vengono quindi elaborati dal sistema di controllo delle sonde mobili.
Gli encoder a impulsi, robusti e dal design semplice, sono estremamente compatti e possono essere montati direttamente sul motore. Sono montati sull’estremità libera dell’albero motore e fissati con tre viti. Aumentano le dimensioni dell’azionamento di soli 10 mm circa. Nell’applicazione descritta, i collegamenti tra l’encoder a impulsi e il motore avvengono su cavo piatto (ribbon cable), il che semplifica notevolmente il collegamento elettrico. Anche il montaggio meccanico è semplice e pratico. È sufficiente fissare le unità di trasmissione complete all’albero con tre viti in ciascun punto. La tecnologia di controllo di posizione Faulhaber rappresenta quindi un componente fondamentale nei nuovi sistemi di test che utilizzano sonde mobili di precisione e ad alta velocità.
