Системите за линейно движение - състоящи се от основа или корпус, направляваща система и задвижващ механизъм - се предлагат в голямо разнообразие от дизайни и конфигурации, за да отговарят на почти всяко приложение.И тъй като техният дизайн е толкова разнообразен, те често се категоризират според ключови конструкции и принципи на работа.Примерен случай: Терминът „задвижващ механизъм“ обикновено се отнася до система за линейно движение с алуминиев корпус, който обхваща направляващия и задвижващия механизъм;системите, наричани „маси“ или „XY маси“, обикновено са проектирани с плоска основна плоча, към която са монтирани водещите и задвижващите компоненти;и „линеен етап“ или „линеен етап на транслация“ обикновено се отнася до система, подобна по конструкция на линейна маса, но проектирана да минимизира грешките при позициониране и движение.
Системите за линейно движение могат да показват три вида грешки: линейни грешки, ъглови грешки и равнинни грешки.
Линейните грешки са грешки в точността и повторяемостта на позициониране, които влияят на способността на системата да достигне желаната позиция.
Ъгловите грешки - обикновено наричани ролка, наклон и отклонение - включват въртене съответно около осите X, Y и Z.Ъгловите грешки могат да доведат до грешки на Абе, които са ъглови грешки, усилени от разстоянието, като разстоянието между линеен водач (източника на ъгловата грешка) и точката на инструмента на измервателното устройство.Важно е да се отбележи, че ъгловите грешки са налице дори когато сцената не е в движение, така че те могат да имат отрицателен ефект върху статични операции като измерване или фокусиране.
Планарните грешки възникват в две посоки - отклонения в движението в хоризонталната равнина, което се нарича праволинейност, и отклонения в движението във вертикалната равнина, което се нарича плоскост.
Въпреки че няма правила или строги насоки за това какво представлява линейна сцена, те са широко признати като най-прецизната категория системи за линейно движение.Когато една система се нарича линейно стъпало, обикновено се разбира, че системата ще осигури не само висока точност на позициониране и повторяемост, но и ниски ъглови и равнинни грешки.За да се постигне това ниво на производителност, има няколко принципа, които производителите обикновено следват по отношение на конструкцията и вида на компонентите, използвани в дизайна на сцената.
Това линейно стъпало използва рециркулиращи лагери с профилна релса с линеен мотор.
Първо, за разлика от други системи за линейно движение, които обикновено използват алуминиева екструзия или плоча като основа, линейният етап започва с прецизно шлайфана основа.Сцените, проектирани за най-високи нива на плоскост, праволинейност и твърдост, често използват основа, изработена от стомана или гранит, въпреки че в някои дизайни се използва алуминий.Стоманата и гранитът също имат по-ниски коефициенти на топлинно разширение от алуминия, така че те показват по-добра стабилност на размерите в среди с екстремни или променливи температури.
Линейната направляваща система също допринася за праволинейността и равнината на движението, така че избраните направляващи механизми за линейно ниво са високопрецизни профилирани релси,кръстосани ролкови плъзгачи, иливъздушни лагери.Тези водещи системи също така осигуряват много твърда опора за намаляване на ъгловите грешки, които могат да доведат до грешки на Абе, когато има отместване между произхода на грешката (водач) и точката на интерес (точка на инструмента или позиция на натоварване).
Докато много видове системи за линейно движение използват високопрецизни задвижващи механизми, линейните етапи преобладаващо използват една от двете технологии: сферично-винтова връзка с висока точност или линеен двигател.Линейните двигатели обикновено осигуряват най-високо ниво на точност на позициониране и повторяемост, тъй като елиминират съответствието и хлабината, присъщи на механичното задвижване и свързването между задвижването и двигателя.За специалния случай на субмикронни задачи за позициониране,пиезо задвижкиилидвигатели с звукова бобинаобикновено са избраните задвижващи механизми, поради тяхното изключително точно, повтарящо се движение.
Въпреки че терминът „линеен етап“ предполага система за движение с една ос, етапите могат да се комбинират, за да образуват многоосни системи като XY етапи,равнинни етапи, и портални етапи.
Това двуосно портално ниво използва въздушни лагери и линейни двигатели на керамична основа.
Кредит за изображение: Aerotech
Време на публикуване: 29 март 2023 г