LRA直线旋转执行器 “L+R” 双轴集成 精准力控软着陆 微米级高精度定位 节拍高效 小巧轻薄
近几年，我国IC行业蓬勃发展，芯片设计技术及封测技术已经走向世界前列，但后端的制造业却存在严重的技术依赖。以芯片晶圆的分拣为例，取放操作（PICK&PLACE）是芯片晶圆分拣的基本工序，这类工序往往使用搭载高速直线运动模组（直线运动往复频率会达到20Hz左右）的负压吸盘实现，直线运动具有位置精度高，加速度高，速度快，惯量大的特点。
但是被搬运的晶圆往往为分散放置，这样就导致在分拣过程中存在较大的接触冲击力，如超过晶圆的承受范围，就会导致晶圆损坏。因此就要求晶圆的分拣设备在极短的时间内完成位置和力的控制（一般力小于0.5N）。同时还需要通过旋转运动纠正晶圆的角度。这种集成直线运动和旋转运动的末端设备就是旋转直线执行器。
直线旋转执行器的行业现状
据估算，直线旋转执行器在国内约有30亿的市场空间，其中晶圆分拣，高端柔性SMT是刚需市场，此外在新能源、半导体、3C以及生物医药领域也有大量的应用需求。但由于我国直线旋转执行器的发展较慢，目前国内99%的执行器都是依赖于进口，价格昂贵且供货周期长，极大地影响了我国制造效率。国外目前主要有三家企业涉及直线旋转执行器领域，分别是美国的SMAC公司、日本THK以及新加坡的雅科贝思。但由于这三家国外产品价格昂贵，供货周期长，难以满足国内制造业需要，实际上成为了国内半导体、生物医药等行业量产的“卡脖子”核心零部件。PPA助力半导体发展
瞄准行业需求，根据多年的技术积累，突破音圈电机，直线电机，直线编码器，伺服驱动技术和力控技术，推出具有自主知识产权的直线旋转执行器PPA（PICK&PLACE Actuator），成功打破了国外的产品封锁，能广泛应用于高速高力感知的搬运场景。
PPA六大技术优势
产品精密装配过程中，末端执行器往往需要实现直线和旋转两个独立自由度的运动，以达到拾取、变姿态和放置的动作。而这类执行器，市面上绝大多数的厂家都是通过“旋转伺服电机+丝杆”来实现的。虽然“直线+旋转”的问题解决了，其“副作用”也随之而来。“旋转伺服电机+丝杆”的解决方案使得整个执行器体积大、占用空间多，且加速度通常只能达到10-20m/s，精度也很难达到微米级，而且基本不具备力控的能力。而效率、精度和力控等方面性能的不足，很难满足当前半导体、生物医药等行业快速发展的需求。研发团队突破高难度技术细节，用六大技术优势攻破“卡脖子”难关，正式进入直线旋转执行器市场。
1. 体积小，降低能耗
相比于传统直线旋转单元，我司提供的直线旋转执行器体积减小50%，可降低80%的能耗；
2. 高场景匹配度
相比于传统直线旋转单元，PPA的直线运动速度提高20倍，可满足高速应用场景；
3. 高精度
PPA直线运动精度达到0.5um，相比于一般的丝杆传动方式，无齿隙和回隙，精度提高10倍；
4. 精准力控
PPA具有力控功能，最小力分辨率可到2g，避免由于无力感知带来的物品损坏，减少精密零件损伤；
5. 柔性化
PPA具有力/位置混合控制，能够同时处理不同尺寸物体，以柔克刚，柔性处理；
6. 高能量密度
采用SOC控制方案和PWM AD补偿方案，驱动效率提升30%，同步性提升10%，成本降低20%。
准备就绪 蓄势待发
虽然直线旋转执行器在SMT行业、智能手机镜头组装、触摸面板检测、食品包装领域有大量的应用场景，但国内仍然处于解决有无的状态。随着国内需求的增加以及音圈电机、控制器等支撑类技术的成熟，紧跟市场需求，成功研制出直线旋转执行器（PPA），力求为国内快速发展的高端制造业提供产业化、规模化的基础支撑，为半导体、生物医药、汽车零部件等行业自动化提供基础关键核心零部件，实现进口产品的国产替代，解决制约行业发展的瓶颈产品。
随着终端电子产品向智能化、精密化方向快速发展，电子元件种类越来越多、形状越来越复杂、体积越来越小。但元件贴装面积也在不断缩小，因此对上游贴装设备的贴装精度提出了更加严格的要求。
虽然一条完整的SMT贴片生产线是由多种设备组成，但贴片机占据着绝对的主导地位，决定着整条生产线的生产良率和生产效率。
贴片机是一种高度集成的光机电一体化设备。其主要功能是快速拾取元件并将其快速准确地放置在基板上的指定位置上，同时保证元件和PCB板不被损坏。
因此，SMT加工企业在向上游厂家采购贴片机时，最关注的三个指标是：贴片精度高、贴片速度快、稳定性高。
决定这三个指标的核心部件是ZR执行器
贴片机精度是指贴片机X、Y轴导航运动的机械精度和Z轴旋转精度，由定位精度、重复定位精度、分辨率三个指标来表示。
我司直线旋转执行器（ZR执行器）的力控精度达±0.01N，直线重复定位精度达±1μm，旋转重复定位精度达±0.01°，编码器分辨率标准为0.2μm，径向偏摆小于±5μm，能够满足超高精度的贴装需求，是贴片机精度升级的不二之选。
ZR两轴一体化，可组合布置
我司直线旋转电机采用创新的两轴一体化解决方案，将传统的拉力弹簧，改为成本更高的恒力磁性弹簧。机身轻量化大大减轻，避免设备高速运动时负载的影，同时，一体化设计还可以节省空间。设备内部可并排安装多组电机，减少贴装的往复运动过程，提高设备的贴装效率。
高稳定性
±1g稳定力控制，可编程控制
设备的高稳定性体现在其精度、速度等性能参数能够保持在一定的数值范围内，保证稳定的工作状态，经受住24h高速运行的应用考验。它需要具有高耐用性和低维护成本。
我司直线旋转执行器有效行程10-50mm，峰值推力10-50N，推力曲线平滑，非常适合短行程作业，保证高速作业下稳定输出；采用封闭式外壳，Z向空心轴内部预留气路接口，有效避免灰尘侵入，保证电机在高速工作时具有超高的循环寿命。
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