सर्वो मोटर चरणों में विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) समस्याओं का समाधान

हम नौ वर्षों से अधिक समय से मैनुअल और मोटराइज्ड स्टेज बना रहे हैं। हम स्वचालित अलाइनमेंट प्लेटफॉर्म भी बनाते हैं। इसलिए हमने कई तरह की ईएमआई समस्याएं देखी हैं। कुछ तो आसानी से हल हो जाती हैं, लेकिन कुछ इतनी जटिल होती हैं कि आप अपना सिर पकड़ लेंगे।

अगर आप ऑप्टिकल अलाइनमेंट के साथ काम करते हैं, तो आप इस स्थिति को समझते होंगे। स्टेज हिलता है। कैमरा देखता है। छवि में शोर होता है। स्थिति कुछ माइक्रोन से गलत होती है। आप यांत्रिकी की जाँच करते हैं। सब कुछ ठीक है। फिर आपको एहसास होता है कि समस्या यांत्रिक नहीं है। यह विद्युत शोर है।

यह गाइड खरीदारों, इंजीनियरों और किसी भी ऐसे व्यक्ति के लिए है जिसे इसकी आवश्यकता है।सर्वो मोटर चरणजो असल में एक वास्तविक कारखाने में काम करता है। कोई फालतू बातें नहीं। बस व्यावहारिक चीजें जो हमने वास्तविक परियोजनाओं से सीखी हैं।

ईएमआई सर्वो मोटर स्टेज पर क्या प्रभाव डालता है?

EMI का मतलब है विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप। यह अवांछित विद्युत शोर है। यह केबलों या हवा के माध्यम से यात्रा कर सकता है। जब यह आपके स्टेज में प्रवेश करता है, तो यह ड्राइव, एनकोडर, कैमरा या सेंसर को प्रभावित करता है।

परिणाम क्या निकला?मोशन कंट्रोल में बाधास्टेज ठीक उसी जगह नहीं हिलता जहाँ आप उसे हिलाना चाहते हैं। कभी-कभी यह एक छोटी सी गलती होती है। कभी-कभी यह एक बड़ी गलती होती है। ऑप्टिकल अलाइनमेंट में, एक छोटी सी गलती भी बहुत मायने रखती है।

हमने प्रयोगशाला में 2 µm की पुनरावृति क्षमता वाला एक मानक स्टेज देखा है। उत्पादन लाइन पर, यह घटकर 15 µm हो गया। स्टेज वही था। यांत्रिकी भी वही थी। एकमात्र अंतर आस-पास के उपकरणों से निकलने वाला विद्युत चुम्बकीय विस्फोट (ईएमआई) था।

मोटर चालित स्टेज में EMI कहाँ से आती है?

मोटर चालित चरणों में ईएमआईआमतौर पर यह चार जगहों से आता है। आइए इन्हें विस्तार से समझते हैं।

ड्राइव आमतौर पर मुख्य संदिग्ध होता है

अधिकांश सर्वो ड्राइव पीडब्ल्यूएम का उपयोग करते हैं। इसका मतलब है कि वे बिजली को बहुत तेजी से चालू और बंद करते हैं। हम 10 किलोहर्ट्ज़ से 100 किलोहर्ट्ज़ या उससे अधिक की बात कर रहे हैं। इस तेज़ स्विचिंग से उच्च आवृत्ति वाला शोर उत्पन्न होता है। यह अधिकांश प्रणालियों में ईएमआई का सबसे बड़ा स्रोत है।

केबल और ग्राउंडिंग: आम संदिग्ध

पावर केबल और सिग्नल केबल को कभी भी एक साथ नहीं चलाना चाहिए। अगर ऐसा होता है, तो शोर एक से दूसरे में स्थानांतरित हो जाता है। हमने एक 3 मीटर लंबी अनशील्डेड एनकोडर केबल को 220 वोल्ट की पावर केबल के बगल में चलते देखा है। इससे 10 माइक्रोमीटर की त्रुटि बढ़ गई। यह त्रुटि सिर्फ केबल रूटिंग के कारण हुई।

खराब ग्राउंडिंग भी एक बड़ी समस्या है। ग्राउंड लूप एक एंटीना की तरह काम करता है। यह शोर को पकड़ता है और सीधे आपके एनकोडर या कैमरे तक पहुंचाता है।

एनकोडर और कैमरे ही इसके शिकार हैं।

एनकोडर कम वोल्टेज वाले सिग्नल भेजते हैं। ये आसानी से प्रभावित हो सकते हैं। यदि एनकोडर केबल परिरक्षित नहीं है, तो शोर के कारण पल्स बदल सकती हैं। ऐसे में ड्राइव को लगता है कि स्टेज कहीं और है, जबकि वास्तव में वह कहीं और है।

कैमरे भी संवेदनशील होते हैं। EMI छवि में रेखाओं, धुंधलेपन या घुमावदार पट्टियों के रूप में दिखाई देता है। सॉफ्टवेयर गलत किनारे को पहचान लेता है। यह गलत ऑफसेट की गणना करता है। स्टेज गलत जगह पर चला जाता है।

अन्य स्रोत जिनके बारे में आप शायद न सोचें

वेल्डर, पंप, लेजर और यहां तक ​​कि फ्लोरोसेंट लाइट भी ईएमआई उत्पन्न कर सकते हैं। एक बार हमारे एक ग्राहक का स्टेज तब खराब हो जाता था जब पास का कोई वेल्डर चालू होता था। स्टेज तो ठीक था; समस्या वातावरण में थी।

स्वचालित ऑप्टिकल संरेखण इतना संवेदनशील क्यों होता है?

स्वचालित ऑप्टिकल संरेखण प्लेटफार्मों के लिए मोटर चालित चरणों में ईएमआईयह एक आम और खर्चीली समस्या है। जानिए क्यों।

ऑप्टिकल अलाइनमेंट एक बंद-लूप प्रक्रिया है। कैमरा एक निशान को देखता है। सॉफ्टवेयर ऑफसेट की गणना करता है। स्टेज इसे ठीक करने के लिए आगे बढ़ता है। फिर कैमरा दोबारा जांच करता है। यदि कैमरा सिग्नल में EMI प्रवेश करता है, तो छवि स्पष्ट नहीं होती। यदि एनकोडर सिग्नल में EMI प्रवेश करता है, तो ड्राइव भ्रमित हो जाता है। यह लूप कभी स्थिर नहीं होता।

कई कारखानों में लक्ष्य 1 µm से 5 µm तक होता है। ईएमआई आसानी से 10 µm से 50 µm तक की त्रुटि उत्पन्न कर सकती है। यही पास और फेल होने का अंतर है।

स्वचालित ऑप्टिकल अलाइनमेंट प्लेटफॉर्म के लिए सर्वो मोटर स्टेज में मोशन कंट्रोल इंटरफेरेंस को कैसे कम किया जाए?

यही सबसे बड़ा सवाल है।स्वचालित ऑप्टिकल अलाइनमेंट प्लेटफॉर्म के लिए सर्वो मोटर स्टेज में मोशन कंट्रोल इंटरफेरेंस को कैसे कम किया जाए?इसका उत्तर कोई एक जादुई हिस्सा नहीं है। यह एक व्यवस्थित दृष्टिकोण है।

यहां 8 ऐसी चीजें हैं जो हम वास्तविक परियोजनाओं में करते हैं।

1. शील्डेड ट्विस्टेड-पेयर केबल का उपयोग करें

शील्डिंग विद्युत क्षेत्रों को अवरुद्ध करती है। घुमाव चुंबकीय क्षेत्रों को निष्क्रिय कर देता है। एनकोडर के लिए शील्डेड ट्विस्टेड-पेयर का उपयोग करें। मोटर पावर के लिए शील्डेड केबल का उपयोग करें। उच्च आवृत्ति वाले शोर के लिए दोनों सिरों पर शील्ड लगाएं। कम आवृत्ति वाले शोर के लिए, एक सिरे पर शील्ड लगाकर देखें। दोनों सिरों का परीक्षण करें।

एक अच्छी शील्ड शोर को 20 dB से 40 dB तक कम कर सकती है। यानी शोर का वोल्टेज 10 से 100 गुना कम हो जाता है।

2. बिजली और सिग्नल के तारों को अलग रखें

बिजली के तारों को सिग्नल के तारों से कम से कम 20 सेंटीमीटर दूर रखें। यदि उन्हें आपस में काटना ही पड़े, तो 90 डिग्री के कोण पर काटें। उन्हें कभी भी लंबी दूरी तक समानांतर न चलाएं। इस सरल नियम से बिजली की खपत कम हो सकती है।गति नियंत्रण हस्तक्षेपआधे या उससे अधिक से।

3. अपनी ग्राउंडिंग ठीक करें

एनालॉग सिग्नलों के लिए सिंगल-पॉइंट ग्राउंड का उपयोग करें। उच्च आवृत्ति वाले शोर के लिए ग्राउंड प्लेन का उपयोग करें। ग्राउंड तारों को छोटा और मोटा रखें। डेज़ी चेन से बचें। खराब ग्राउंडिंग से ईएमआई (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक एमिनिटी) बेहतर होने के बजाय और खराब हो सकती है।

4. ईएमआई फिल्टर और फेराइट कोर जोड़ें

ड्राइव के AC इनपुट पर EMI फ़िल्टर लगाएं। मोटर और एनकोडर केबलों पर फेराइट कोर लगाएं। फेराइट कोर उच्च आवृत्ति पर 10 dB से 30 dB तक प्रतिबाधा बढ़ा सकता है। यह केबल के माध्यम से शोर को प्रवाहित होने से रोकता है।

5. कम ईएमआई वाले ड्राइव और मोटर चुनें

सभी ड्राइव एक समान नहीं होते। कुछ में सॉफ्ट स्विचिंग होती है। कुछ में बिल्ट-इन फिल्टर होते हैं। कुछ मोटरों का वाइंडिंग डिज़ाइन बेहतर होता है। ईएमआई परीक्षण डेटा मांगें। कम ईएमआई वाला ड्राइव बेहतर होता है।सर्वो मोटर चरणइसमें 10% से 20% तक अधिक लागत आ सकती है। लेकिन इससे डिबगिंग के समय में 50% तक की बचत हो सकती है।

6. एनकोडर फीडबैक में सुधार करें

सिंगल-एंडेड एनकोडर के बजाय डिफरेंशियल एनकोडर का उपयोग करें। डिफरेंशियल सिग्नल कॉमन-मोड नॉइज़ को रिजेक्ट करते हैं। प्रबल चुंबकीय क्षेत्रों में ऑप्टिकल एनकोडर का उपयोग करें। अशांत वातावरण में चुंबकीय एनकोडर का उपयोग करें। एनकोडर का चयन कार्य के अनुसार करें।

7. मरम्मत करने से पहले माप लें

जिस चीज़ को आप माप नहीं सकते, उसे ठीक भी नहीं कर सकते। एनकोडर सिग्नल देखने के लिए ऑसिलोस्कोप का उपयोग करें। उत्सर्जित शोर का पता लगाने के लिए ईएमआई रिसीवर का उपयोग करें। कैमरा, एनकोडर और ड्राइव के पास जांच करें। प्रत्येक सुधार से पहले और बाद में शोर स्तर रिकॉर्ड करें।

8. सॉफ़्टवेयर फ़िल्टर का उपयोग अंतिम उपाय के रूप में करें।

कभी-कभी हार्डवेयर पर्याप्त नहीं होता। आप ड्राइव में नॉच फ़िल्टर लगा सकते हैं। आप कैमरा सॉफ़्टवेयर में लो-पास फ़िल्टर लगा सकते हैं। आप कई रीडिंग का औसत निकाल सकते हैं। ये तरीके EMI को पूरी तरह खत्म नहीं करते, लेकिन इसके प्रभाव को कम कर देते हैं।

तालिका 1 से पता चलता है कि आप किस प्रकार के सुधार की उम्मीद कर सकते हैं।

स्वचालित ऑप्टिकल संरेखण के लिए कम ईएमआई सर्वो मोटर स्टेज बनाम मानक सर्वो मोटर स्टेज

जब आप स्टेज खरीदते हैं, तो आपके पास विकल्प होता है। आप एक स्टैंडर्ड स्टेज खरीद सकते हैं। या आप कम ईएमआई वाला स्टेज खरीद सकते हैं।स्वचालित ऑप्टिकल संरेखण के लिए कम ईएमआई सर्वो मोटर स्टेज बनाम मानक सर्वो मोटर स्टेजतुलना करना महत्वपूर्ण है। इससे कीमत, डिलीवरी का समय और प्रदर्शन प्रभावित होता है।

यहां उनकी तुलना दी गई है।

सामान्य कार्यों के लिए एक मानक स्टेज उपयुक्त है। यदि आप बिंदु A से बिंदु B तक 50 µm की सटीकता से गति करते हैं, तो EMI का कोई खास असर नहीं पड़ेगा। लेकिन यदि आप ऑप्टिकल घटकों को 1 µm की सटीकता से संरेखित करते हैं, तो एक मानक स्टेज विफल हो सकता है।

कम ईएमआई वाले चरण में लागत अधिक आती है। लेकिन इससे जोखिम कम होता है। इससे इंजीनियरिंग का समय बचता है। इससे उत्पादन में सुधार होता है। कई परियोजनाओं में, अतिरिक्त लागत कुछ ही हफ्तों में वसूल हो जाती है।

एक सरल चयन चेकलिस्ट

आप सही का चुनाव कैसे करते हैं?सर्वो मोटर चरणइस चेकलिस्ट का उपयोग करें।

चरण 1: अपने ईएमआई वातावरण को परिभाषित करें।आस-पास के उपकरणों की सूची बनाएं। वेल्डर, पंप, लेजर और ड्राइव जैसे उपकरण शोर के प्रबल स्रोत हैं। दूरी की जांच करें। आवृत्ति की जांच करें।

चरण 2: केवल रिज़ॉल्यूशन की ही नहीं, बल्कि दोहराव की भी जाँच करें।किसी स्टेज का रिज़ॉल्यूशन 0.1 µm हो सकता है। लेकिन अगर रिपीटबिलिटी 5 µm है, तो यह 1 µm अलाइनमेंट को बनाए नहीं रख सकता। EMI के तहत परीक्षण डेटा मांगें।

चरण 3: शील्डिंग और ग्राउंडिंग के बारे में पूछें।क्या केबल परिरक्षित हैं? परिरक्षित कैसे जुड़ा है? क्या कोई ग्राउंड प्लेन है? क्या आप ग्राउंडिंग आरेख प्रदान कर सकते हैं?

चरण 4: केबल और कनेक्टर डिजाइन की समीक्षा करें।प्लास्टिक कनेक्टरों की तुलना में धातु के कनेक्टर बेहतर होते हैं। ये सुरक्षा प्रदान करते हैं। केबल के मोड़ने की त्रिज्या की जाँच करें। अधिक मोड़ने से सुरक्षा कवच टूट सकता है।

चरण 5: ईएमआई परीक्षण डेटा का अनुरोध करें।विकिरण और संवाहक उत्सर्जन डेटा मांगें। प्रतिरक्षा परीक्षण डेटा मांगें। यदि आपूर्तिकर्ता इसे प्रदान नहीं कर सकता है, तो सावधान रहें।

चरण 6: कुल लागत पर विचार करें।केवल स्टेज की कीमत की तुलना न करें। इसमें इंजीनियरिंग का समय, डीबगिंग का समय, डाउनटाइम और उत्पादन में होने वाली हानि को भी शामिल करें।

हमारी वर्कशॉप से ​​वास्तविक मामले

हमने देखा हैमोटर चालित चरणों में ईएमआईकई उद्योगों में। यहाँ चार वास्तविक उदाहरण दिए गए हैं।

केस 1: सेमीकंडक्टर वेफर निरीक्षण।एक ग्राहक ने मानक का उपयोग कियासर्वो मोटर चरणकैमरे ने 5 µm का शोर देखा। स्टेज की पुनरावृति क्षमता 3 µm थी। परिरक्षित केबल और फेराइट कोर जोड़ने के बाद, शोर घटकर 1 µm हो गया। उत्पादन में 8% की वृद्धि हुई।

केस 2: डिस्प्ले पैनल की मरम्मत।एक डिस्प्ले रिपेयर सिस्टम में हर 20-30 चक्रों में अनियमित ड्राइव खराबी आ रही थी। इसका कारण स्टेज और लेजर के बीच ग्राउंड लूप था। सिंगल-पॉइंट ग्राउंड और आइसोलेशन ट्रांसफार्मर लगाने से यह समस्या ठीक हो गई। खराबी पूरी तरह से बंद हो गई।

केस 3: मेडिकल स्लाइड स्कैनिंग।एक मेडिकल स्कैनर को सुचारू गति की आवश्यकता थी। स्टेज 100 हर्ट्ज़ की दर से कंपन कर रहा था। इसका कारण ड्राइव से उत्पन्न पीडब्ल्यूएम शोर था। एक लो-पास फिल्टर और एक लो-ईएमआई ड्राइव के उपयोग से कंपन 90% तक कम हो गया।

मामला 4: लेजर संरेखण।एक लेज़र अलाइनमेंट प्लेटफॉर्म में 10 µm की स्थिति त्रुटि थी। एनकोडर केबल पर परिरक्षित नहीं थी। यह 220 V पावर केबल के समानांतर 3 मीटर तक चलती थी। केबलों को अलग करने और परिरक्षित एनकोडर केबल का उपयोग करने के बाद, त्रुटि घटकर 1.5 µm हो गई।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

स्वचालित ऑप्टिकल अलाइनमेंट प्लेटफॉर्म के लिए सर्वो मोटर स्टेज में मोशन कंट्रोल इंटरफेरेंस को कैसे कम किया जाए?
शील्डेड केबल का उपयोग करें। पावर और सिग्नल को अलग-अलग रखें। ग्राउंडिंग ठीक से करें। फ़िल्टर और फेराइट लगाएं। कम EMI वाला स्टेज चुनें। ऑसिलोस्कोप से परीक्षण करें। इन चरणों से जोखिम कम होता है।गति नियंत्रण हस्तक्षेपअधिकांश मामलों में 80% से 95% तक।

सर्वो मोटर स्टेज में ईएमआई का सबसे बड़ा स्रोत क्या है?
पीडब्ल्यूएम सर्वो ड्राइव सबसे बड़ा स्रोत है। मोटर केबल दूसरे स्थान पर हैं। ग्राउंड लूप तीसरे स्थान पर हैं।

क्या मैं स्टेज बदले बिना ईएमआई की समस्या ठीक कर सकता हूँ?
जी हां। आप फिल्टर, फेराइट और शील्डेड केबल लगा सकते हैं। आप ग्राउंडिंग को बेहतर बना सकते हैं। लेकिन अगर स्टेज का डिज़ाइन खराब है, तो आपको शायद आंशिक सुधार ही मिलेगा।

कम ईएमआई वाले सर्वो मोटर स्टेज की कीमत कितनी होती है?
कम ईएमआई वाले स्टेज की कीमत स्टैंडर्ड स्टेज से 10% से 30% अधिक होती है। सटीक कीमत ट्रैवल, लोड और एक्यूरेसी पर निर्भर करती है।

क्या क्लीनरूम के लिए मुझे कम ईएमआई वाले स्टेज की आवश्यकता है?
क्लीनरूम तकनीक से इलेक्ट्रॉनिक उत्सर्जन (ईएमआई) को हटाया नहीं जा सकता। लेकिन क्लीनरूम उपकरण अक्सर संवेदनशील होते हैं। क्लीनरूम ऑप्टिकल अलाइनमेंट के लिए कम ईएमआई वाला चरण एक अच्छा विकल्प है।

मैं ईएमआई का परीक्षण कैसे करूं?
सिग्नल नॉइज़ के लिए ऑसिलोस्कोप का उपयोग करें। रेडिएटेड नॉइज़ के लिए EMI रिसीवर का उपयोग करें। कैमरा, एनकोडर और ड्राइव पर परीक्षण करें। प्रत्येक सुधार से पहले और बाद में तुलना करें।

हमारे साथ काम क्यों करें?

हम पिछले 9 वर्षों से इस व्यवसाय में हैं। हम मैनुअल और मोटराइज्ड स्टेज बनाते हैं। हम स्वचालित अलाइनमेंट प्लेटफॉर्म भी बनाते हैं। हम अनुसंधान एवं विकास, उत्पादन और बिक्री पर ध्यान केंद्रित करते हैं। हम EMI को अच्छी तरह समझते हैं क्योंकि हम इसका प्रतिदिन परीक्षण करते हैं।

हमारासर्वो मोटर चरणविकल्पों में शामिल हैं:

कम ईएमआई वाले केबल सेट।

परिरक्षित एनकोडर केबल।

अंतर्निर्मित ईएमआई फिल्टर।

विभेदक एनकोडर।

अनुकूलित ग्राउंडिंग डिजाइन।

अनुरोध करने पर ईएमआई परीक्षण डेटा उपलब्ध कराया जाएगा।

हम सिर्फ स्टेज नहीं बेचते। हम आपको मोशन से जुड़ी पूरी समस्या का समाधान करने में मदद करते हैं। अगर आपको EMI की समस्या है, तो हमें अपना सेटअप भेजें। हम आपके केबल, ग्राउंडिंग और ड्राइव सेटिंग्स की जांच कर सकते हैं। हम आपके बजट के अनुसार कम EMI वाला स्टेज सुझा सकते हैं।

आइए आपकी EMI समस्या के बारे में बात करते हैं

क्या आप एक स्वचालित ऑप्टिकल अलाइनमेंट प्लेटफॉर्म बना रहे हैं? क्या आप थक चुके हैं?गति नियंत्रण हस्तक्षेपक्या आपको इसकी आवश्यकता है?सर्वो मोटर चरणक्या वह किसी शोरगुल वाली फैक्ट्री में काम करता है?

आज ही हमसे संपर्क करें। हमें अपनी सटीकता का लक्ष्य, यात्रा सीमा, भार और वातावरण के बारे में बताएं। हम आपको स्पष्ट सुझाव देंगे। साथ ही, हम परीक्षण डेटा और चयन संबंधी सलाह भी साझा करेंगे। आइए, लागत कम करें और उत्पादन बढ़ाएं।

अभी हमें ईमेल करें। तुरंत कोटेशन प्राप्त करें। वास्तविक प्रोडक्शन के लिए बने स्टेज के साथ अपनी EMI समस्या का समाधान करें।