Kartesischer Roboter für Portalsystem

Positioniertische und -tische werden in Bewegungssteuerungssystemen eingesetzt, um ein Werkstück zu fixieren und/oder für einen Bearbeitungsvorgang zu positionieren. Lineare oder drehbare Tische und Tische sind meist vollständige Bewegungssubsysteme. Das heißt, sie stellen selbst Bewegungssysteme dar, die aus einer Reihe von Bewegungssteuerungskomponenten wie Linearführungen, Motoren oder Aktuatoren, Encodern, Sensoren und Steuerungen bestehen. Beispielsweise sind Positioniertische typischerweise Linearführungen oder -schlitten mit einem entsprechenden Antriebsmechanismus.

Tische und Positionierbühnen werden in einer Reihe von Hochleistungsanwendungen eingesetzt, wie z. B. in der Industrierobotertechnik, der Faseroptik und Photonik, Bildverarbeitungssystemen, Werkzeugmaschinen, Montageanlagen, Halbleiteranlagen, der Laserbearbeitung medizinischer Komponenten, der Mikrobearbeitung, der Elektronikfertigung und anderen industriellen Automatisierungsanwendungen.

Positioniertische ermöglichen verschiedene Bewegungsarten. Sie können linear, rotatorisch oder auch hubartig (Z-Achsen-Positioniertische) ausgeführt sein. Darüber hinaus lassen sie sich vielfältig konfigurieren, beispielsweise für Bewegungen nur in einer Richtung (oder Achse), in mehreren Richtungen (XY-Positionierung) oder für extrem kleine und präzise Bewegungen, wie sie in der Nanopositionierung im Mikro- oder Nanometerbereich vorkommen.

Die Antriebsmechanismen für Positioniertische und -tische können je nach Kosten und geforderter Genauigkeit stark variieren. So gibt es beispielsweise Direktantriebe mit Linearservomotoren oder einer Kombination aus Motoren, Getrieben und Kupplungen, Linear- oder Drehantriebe (elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch). Weitere Antriebsmethoden sind Riemen- und Riemenscheibensysteme, Kugelgewindetriebe oder Trapezgewindespindeln.

Präzisions- und Genauigkeitsanforderungen können auch Konstruktionsentscheidungen beeinflussen, beispielsweise die Auswahl der Komponenten für den Aufbau eines Positioniertisches. Eine solche Komponente, die in Positioniersystemen mit hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Genauigkeit eingesetzt wird, sind Luftlager. Luftlager tragen eine Last mithilfe eines dünnen Films aus Druckluft zwischen den festen und beweglichen Elementen. Sie werden üblicherweise als aerostatische Lager bezeichnet, da der Luftfilm durch eine Druckquelle und nicht durch Relativbewegung erzeugt wird.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Lagern berühren sich die Oberflächen eines Luftlagers nicht mechanisch, weshalb diese Systeme nicht geschmiert werden müssen. Da die Oberflächen nicht verschleißen, entstehen keine Partikel, wodurch sie sich ideal für Reinraumanwendungen eignen. Bei Versorgung mit sauberer, gefilterter Luft können die Lager viele Jahre störungsfrei arbeiten.

Zu den wichtigen Parametern für die Auswahl des richtigen Positioniertisches gehören Dinge wie die benötigte Auflösung der Anwendung (oder das kleinste zu bewegende oder zu messende Inkrement), die erforderliche Wiederholgenauigkeit und Präzision sowie andere mechanische Parameter wie Umkehrspiel und Hysterese.