Системи лінійного переміщення, що складаються з основи або корпусу, направляючої системи та приводного механізму, доступні в широкому спектрі конструкцій і конфігурацій, щоб відповідати майже будь-якому застосуванню.І оскільки їхні конструкції настільки різноманітні, їх часто класифікують відповідно до основних принципів конструкції та роботи.Приклад: термін «привід» зазвичай відноситься до системи лінійного руху з алюмінієвим корпусом, який охоплює направляючий і приводний механізми;системи, які називаються «столами» або «столами XY», зазвичай розроблені з плоскою базовою плитою, на якій монтуються направляючі та приводні компоненти;а «лінійна стадія» або «лінійна стадія трансляції» зазвичай відноситься до системи, схожої за конструкцією на лінійний стіл, але розробленої для мінімізації помилок у позиціонуванні та пересуванні.
Системи лінійного руху можуть виявляти три типи помилок: лінійні помилки, кутові помилки та площинні помилки.
Лінійні помилки - це помилки в точності та повторюваності позиціонування, які впливають на здатність системи досягти бажаного положення.
Кутові похибки, які зазвичай називають креном, кутом та поворотом, включають обертання навколо осей X, Y та Z відповідно.Кутові похибки можуть призвести до похибок Аббе, які є кутовими похибками, посиленими відстанню, такою як відстань між лінійною напрямною (джерелом кутової похибки) і точкою інструменту вимірювального пристрою.Важливо зазначити, що кутові похибки присутні навіть тоді, коли предметний столик не рухається, тому вони можуть мати негативний вплив на статичні операції, такі як вимірювання чи фокусування.
Площинні похибки виникають у двох напрямках — відхилення ходу в горизонтальній площині, що називається прямолінійністю, і відхилення ходу у вертикальній площині, що називається площинністю.
Незважаючи на те, що не існує правил чи строгих вказівок щодо того, що таке лінійна стадія, вони широко визнані як найточніша категорія систем лінійного руху.Коли систему називають лінійним ступенем, зазвичай розуміється, що система забезпечить не тільки високу точність позиціонування та повторюваність, але й низькі кутові та площинні похибки.Щоб досягти такого рівня продуктивності, виробники зазвичай дотримуються кількох принципів щодо конструкції та типу компонентів, що використовуються в дизайні сцени.
На цьому лінійному ступені використовуються рециркуляційні підшипники з профільованими рейками з приводом лінійного двигуна.
По-перше, на відміну від інших лінійних систем руху, які зазвичай використовують алюмінієву екструзію або пластину як основу, лінійний етап починається з точно відшліфованої основи.Ступені, призначені для найвищого рівня площинності, прямолінійності та жорсткості, часто використовують основу зі сталі або граніту, хоча в деяких конструкціях використовується алюміній.Сталь і граніт також мають нижчий коефіцієнт теплового розширення, ніж алюміній, тому вони демонструють кращу стабільність розмірів у середовищах з екстремальними або змінними температурами.
Лінійна напрямна система також сприяє прямолінійності та площинності ходу, тому направляючими механізмами для лінійного етапу є високоточні профільовані рейки,схрещені роликові гірки, абоповітряні підшипники.Ці напрямні системи також забезпечують дуже жорстку підтримку для зменшення кутових похибок, які можуть призвести до похибок Аббе, коли існує зсув між джерелом похибки (направляючою) і точкою інтересу (точкою інструменту або положенням навантаження).
У той час як багато типів систем лінійного руху використовують високоточні приводні механізми, лінійні ступені переважно використовують одну з двох технологій: високоточний кульковий гвинт або лінійний двигун.Лінійні двигуни зазвичай забезпечують найвищий рівень точності позиціонування та повторюваності, оскільки вони усувають податливість і люфт, властиві механічній трансмісії та з’єднанню між приводом і двигуном.Для окремого випадку субмікронних завдань позиціонування,п'єзоприводиабодвигуни звукової котушкизазвичай є приводними механізмами вибору, завдяки їх високоточному повторюваному руху.
Хоча термін «лінійна стадія» передбачає одноосьову систему руху, стадії можна комбінувати, щоб утворити багатоосьові системи, такі як стадії XY,площинні ступені, і портальні ступені.
У цій двовісній платформі використовуються пневматичні підшипники та лінійні двигуни на керамічній основі.
Кредит зображення: Aerotech
Час публікації: 29 березня 2023 р