最高性能の注入ユニット

  • - Top performance for minute quantities -

最高性能の注入ユニット

小型化の傾向はすべての産業に広がっていますが、小さくなる一方の製品サイズは、自動化技術にとっての課題となっています。たとえば、適正量のはんだペースト、接着剤、潤滑剤、ポッティング剤(内部充填剤)、シーラント剤を正確に塗布しようとする場合などです。規定容量に従った注入は、均一な量を注入するポンプで対象となる物質を注入チップに戻せばいい「だけ」なので、最も単純で柔軟な方法なのが分かっています。このような精密ディスペンサについても、製造装置に簡単に組み込めるよう可能な限り小型でなくてはなりません。そこで取り入れたのが、最高の動力性能を実現し、かつ正確に制御できる強力な小型モータドライブです。

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ViscoTec Pumpen- u.Dosiertechnik社は、注入装置の製造と、半自動/全自動製造装置や組立工程用の構成部品の製造を行っています。10年近く前にはすでに、preeflow®マイクロボリューム注入ユニットで精密ディスペンサ分野に基準を打ち立てています。 主な用途は、半導体・電子部品製造、光学、フォトニクスから、生化学や医療技術に至るまで多岐にわたっています。注入できるのは嫌気性接着剤から塩化亜鉛溶液まで様々です。
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ディスペンサユニットの心臓部は、回転式の完全圧力密閉型変位装置です。
  • モータ、エンコーダ、ギアヘッドで構成された 小型ドライブブロック

ディスペンサモジュール内で高い供給圧力を得るには、高トルクドライブが必要です。「ユニットのサイズに制約があるため、補助ギアヘッド付きマイクロモータが候補に上がりました」、とディリンジャー氏(Diringer)は振り返ります。「そのために約10年間FAULHABERと密接に協力してきました。独シェーナイヒを拠点とするこのドライブ専門企業のスペシャリストと連携したところ、適切な動力がすぐに見つかりました。preeflow® eco-PENを小型サイズでも構築でき、自動化された注入工程に導入されているロボットに問題なく直接装着できるようにするには、小型で高電力密度であることが重要です」 最良の価格性能比を追求した結果、エンコーダと遊星補助ギアヘッドを搭載したDCマイクロモータにたどりつきました。ブラシの整流でパルス幅の調整と回転方向の変更をシンプルにし、また、モータの直径内に収まるエンコーダと遊星ギアヘッドで薄型デザインを実現します。小型ドライブブロックの直径はわずか22 mmで、モータの全長は32 mmですが、ディスペンサの設計に応じて寸法が異なります。長さ27~48 mmのギアヘッドは、減速比が9:1~ 23014:1です。また、小さなモータは連続トルク10 mNm、大きなモータは連続トルク28 mNmを発揮します。このトルクの圧力は、各ギアヘッドによってディスペンサユニットに必要な供給圧力20バールにまで上昇します。プッシュオンエンコーダの全長はわずか1.4 mm分だけ長くなるだけですが、モデルに応じて1回転あたり64~512パルスを提供するため、容量を正確に配分できます。また、ドライブがロータ位置を正確にフィードバックするため、媒体が滴り落ちることなく分離します。ギアヘッドとモータベアリングには耐用年数分の潤滑剤が備蓄されており、メンテナンスは必要ありません。「私たちは、当社のマイクロディスペンサー向けに信頼性の高い、堅牢で動的なドライブソリューションを見つけました」、とディリンジャー氏は話を締めくくっています。