e-skin flat zapewnia ultraprecyzyjne pozycjonowanie bez efektu wielokąta

Produkcja elementów mikroelektronicznych i półprzewodnikowych stawia przed maszynami produkcyjnymi ogromne wymagania. W szczególności zastosowania takie jak „pick & place”, mikrocięcie czy obróbka laserowa wymagają najwyższej powtarzalności, dynamiki i stabilności termicznej przy minimalnej emisji cząstek i minimalnym zużyciu. W tym przypadku konwencjonalne systemy z prowadnicami łożysk tocznych i standardowymi prowadnikami kablowymi osiągają swoje granice. Efekt wielokąta występujący w tradycyjnych prowadnikach kablowych, tarcie lub drgania znacznie obniżają precyzję. Jednocześnie branża potrzebuje rozwiązań, które mogą działać przez całą dobę w pomieszczeniach czystych klasy ISO od 5 do 3 bez konieczności przeprowadzania częstych przeglądów konserwacyjnych.

Firma JAT postanowiła sprostać tym wyzwaniom, wykorzystując jako podstawowe elementy konstrukcyjne lekkie elementy z CFRP, technologię łożysk powietrznych oraz granit w ramach systemu wieloosiowego. Jednak aby osiągnąć dokładność pozycjonowania rzędu nanometrów, a także ekstremalne przyspieszenia i czasy cyklu, firma potrzebowała precyzyjnego systemu prowadzenia energii, dostosowanego do warunków panujących w pomieszczeniach czystych, który całkowicie eliminowałby czynniki mechaniczne, takie jak tarcie czy drgania.

Firma JAT zdecydowała się na system zasilania e-skin flat, który został opracowany specjalnie z myślą o dynamicznych zastosowaniach w pomieszczeniach czystych. Ten oszczędzające miejsce system zasilania energią nie tylko spełnia wymagania dotyczące pomieszczeń czystych klasy ISO 5, ale można go również dostosować do wyższych standardów, takich jak ISO 4 lub ISO 3.

W porównaniu z tradycyjnymi prowadnikami, e-skin flat eliminuje czynniki mechaniczne, takie jak efekt wielokąta, siły tarcia i drgania, które mogłyby pogorszyć dokładność pozycjonowania systemu suwnicowego. Dzięki modułowej konstrukcji płytę e-skin można elastycznie wkomponować w konstrukcję budynku bez zwiększania zapotrzebowania na miejsce. Niski poziom emisji cząstek oraz fakt, że system nie wymaga konserwacji, zapewniają nieprzerwaną pracę przez całą dobę, 7 dni w tygodniu, bez żadnych ograniczeń w pomieszczeniu czystym.

W rezultacie powstał system wieloosiowy, który osiąga przyspieszenia rzędu nawet 100 m/s² i pozycjonuje elementy z powtarzalnością na poziomie ±0,1 µm. Połączenie lekkich elementów i bezsmarowego systemu prowadzenia kabli nie tylko zwiększa wydajność produkcji mikroelektroniki, ale także przyczynia się do zrównoważonego rozwoju. Dzięki zastąpieniu aluminium kompozytem CFRP oraz rezygnacji ze stosowania smarów firma JAT zdołała znacznie zmniejszyć swój ślad węglowy.

Już na etapie rozwoju wykorzystanie cyfrowego bliźniaka umożliwiło wirtualne uruchomienie, co przyspieszyło integrację systemu. Klienci zyskują wydajne i niewymagające konserwacji rozwiązanie, które wyróżnia się najwyższą precyzją i dynamiką — idealne do wymagających zastosowań w mikroelektronice i produkcji półprzewodników.