Системы линейного перемещения, состоящие из основания или корпуса, системы направляющих и приводного механизма, доступны в широком разнообразии конструкций и конфигураций, подходящих практически для любого применения.И поскольку их конструкции очень разнообразны, их часто классифицируют по ключевым принципам конструкции и работы.Показательный пример: термин «привод» обычно относится к системе линейного перемещения с алюминиевым корпусом, в котором заключены направляющие и приводные механизмы;системы, называемые «столами» или «столами XY», обычно имеют плоскую опорную плиту, на которой устанавливаются направляющие и приводные компоненты;а «линейный стол» или «линейный столик перемещения» обычно относится к системе, аналогичной по конструкции линейному столу, но предназначенной для сведения к минимуму ошибок при позиционировании и перемещении.
Системы линейного движения могут иметь три типа ошибок: линейные ошибки, угловые ошибки и планарные ошибки.
Линейные ошибки — это ошибки в точности и повторяемости позиционирования, которые влияют на способность системы достичь желаемого положения.
Угловые ошибки, обычно называемые креном, тангажем и рысканием, связаны с вращением вокруг осей X, Y и Z соответственно.Угловые ошибки могут привести к ошибкам Аббе, которые представляют собой угловые ошибки, усиленные расстоянием, например расстоянием между линейной направляющей (источником угловой ошибки) и точкой инструмента измерительного устройства.Важно отметить, что угловые ошибки присутствуют даже тогда, когда предметный столик не движется, поэтому они могут негативно влиять на статические операции, такие как измерение или фокусировка.
Плоские ошибки возникают в двух направлениях — отклонения при перемещении в горизонтальной плоскости, называемые прямолинейностью, и отклонения при перемещении в вертикальной плоскости, называемые плоскостностью.
Хотя нет никаких правил или строгих указаний относительно того, что представляет собой линейный этап, они широко признаны наиболее точной категорией систем линейного движения.Когда систему называют линейной платформой, обычно подразумевается, что система будет обеспечивать не только высокую точность и повторяемость позиционирования, но и низкие угловые и планарные ошибки.Чтобы достичь такого уровня производительности, производители обычно следуют нескольким принципам в отношении конструкции и типов компонентов, используемых в конструкции сцены.
В этой линейной ступени используются рециркуляционные подшипники с профилированными рельсами и приводом от линейного двигателя.
Во-первых, в отличие от других систем линейного перемещения, в которых в качестве основания обычно используется алюминиевый профиль или пластина, линейный столик начинается с прецизионно отшлифованного основания.В сценах, рассчитанных на высочайший уровень плоскостности, прямолинейности и жесткости, часто используется основание из стали или гранита, хотя в некоторых конструкциях используется алюминий.Сталь и гранит также имеют более низкий коэффициент теплового расширения, чем алюминий, поэтому они демонстрируют лучшую размерную стабильность в условиях экстремальных или меняющихся температур.
Система линейных направляющих также способствует прямолинейности и ровности хода, поэтому предпочтительными направляющими механизмами для линейной сцены являются высокоточные профилированные рельсы,скрещенные роликовые направляющие, иливоздушные подшипники.Эти системы направляющих также обеспечивают очень жесткую опору для уменьшения угловых ошибок, которые могут привести к ошибкам Аббе, когда существует смещение между источником ошибки (направляющей) и интересующей точкой (точкой инструмента или положением нагрузки).
В то время как во многих типах систем линейного перемещения используются высокоточные приводные механизмы, в линейных ступенях в подавляющем большинстве используется одна из двух технологий: высокоточный шариковый винт или линейный двигатель.Линейные двигатели обычно обеспечивают высочайший уровень точности и воспроизводимости позиционирования, поскольку они устраняют податливость и люфт, присущие механической трансмиссии, и связь между приводом и двигателем.Для особого случая задач субмикронного позиционированияпьезо актуаторыилимоторы со звуковой катушкойобычно являются предпочтительными приводными механизмами из-за их высокоточного повторяемого движения.
Хотя термин «линейный столик» подразумевает одноосную систему движения, столики можно комбинировать для формирования многоосевых систем, таких как столики XY,плоские ступении портальные ступени.
В этом двухосевом портальном столике используются воздушные подшипники и линейные двигатели на керамической основе.
Изображение предоставлено: Аэротех
Время публикации: 29 марта 2023 г.