Les systèmes d'entraînement répondent aux exigences métrologiques de la cellule de contrôle acoustique

Une cellule de contrôle acoustique automatisée a été développée pour la validation en grande série de composants micro-acoustiques. Ce développement est le fruit de la collaboration entre l'intégrateur de systèmes MRK Systeme, le spécialiste des technologies d'entraînement Hiwin et le fabricant de semi-conducteurs Infineon Technologies. Le système automatise une procédure auparavant réalisée manuellement en laboratoire concernant les microphones Mems destinés à l'électronique grand public, notamment les écouteurs intra-auriculaires.

Isolation du bruit mécanique et rigidité structurelle
La caractérisation acoustique des transducteurs sous-millimétriques exige un découplage absolu des bruits mécaniques externes et des résonances structurelles. La cellule automatisée utilise deux actionneurs linéaires électriques synchronisés pour actionner l'enceinte de la chambre de mesure insonorisée. Étant donné que les panneaux de blindage structurel pèsent plus de 100 kilogrammes par ensemble mobile, le profil de déplacement doit gérer de grandes masses mobiles de manière dynamique, sans induire de vibrations résiduelles ni d'oscillations structurelles à l'arrêt.

Les actionneurs intègrent un mécanisme à vis à billes pelée conçu pour offrir une rigidité mécanique élevée et une variabilité minimale du frottement. Cet assemblage élimine les effets de saccade (stick-slip) sur des cycles de service atteignant plusieurs milliers de répétitions par semaine, supprimant les vibrations structurelles qui pourraient autrement se propager jusqu'au capteur acoustique et déformer les rapports signal sur bruit.

Architecture d'asservissement et synchronisation
La configuration de l'entraînement repose sur des chaînes cinématiques linéaires appairées comprenant des actionneurs électriques, des servomoteurs de la série EM1 et des variateurs d'asservissement ED1. Fonctionnant comme un système mécatronique pré-ajusté, les deux axes maintiennent la synchronisation dynamique requise pendant les cycles d'ouverture et de fermeture à grande vitesse.

L'intégration au sein de l'architecture de commande s'effectue de manière native via Ethernet industriel sous Profinet vers une plateforme d'automatisation de Siemens. Cette topologie matérielle unifiée élimine les décalages d'horloge multiconstructeurs ainsi que les écarts d'optimisation des boucles d'asservissement, favorisant une coordination déterministe du mouvement avec un robot collaboratif adjacent. Ce dernier, guidé par un système de vision optique 3D, compense les décalages de positionnement en temps réel afin de transférer les échantillons de test microscopiques dans la chambre sans choc mécanique.

Contexte additionnel
Cette section détaille les spécifications techniques et l'analyse comparative concurrentielle non incluses dans l'annonce initiale du produit.

Dans les cellules de test industrielles isolées du bruit, les vérins pneumatiques et les entraînements directs linéaires traditionnels représentent les solutions alternatives courantes aux actionneurs électriques à vis à billes. Les vérins pneumatiques présentent des coûts d'acquisition inférieurs mais sont dépourvus de programmabilité de positionnement multipoint, et l'amortissement en fin de course peut générer des impulsions acoustiques allant de 70 à 80 dB(A), à moins d'intégrer des baffles externes complexes. Les moteurs linéaires à noyau de fer offrent de fortes accélérations ainsi que des profils de vitesse réguliers ; toutefois, les applications exigeant une force de maintien continue élevée face à de lourdes masses provoquent une dissipation thermique significative, susceptible d'induire une dérive thermique dans des environnements de test de semi-conducteurs hautement sensibles. Les actionneurs électromécaniques synchronisés à vis à billes pelée constituent une alternative mécanique équilibrée, garantissant un positionnement répétable à des tolérances micrométriques, des capacités de maintien mécanique et des profils de décélération régulés maintenant l'excitation mécanique sous les niveaux de bruit ambiant du laboratoire.

Publié par Evgeny Churilov, rédacteur pour Induportals - contenu adapté par l'IA.

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