Robot cartésien pour système de portique

Les platines et tables de positionnement sont utilisées dans les systèmes de commande de mouvement pour maintenir une pièce en place et/ou la positionner en vue d'une opération. Qu'elles soient linéaires ou rotatives, les platines ou tables constituent généralement des sous-systèmes de mouvement complets. Autrement dit, ce sont des systèmes de mouvement à part entière, composés d'un ensemble de composants de commande de mouvement tels que des éléments de mouvement linéaire, des moteurs ou actionneurs, des codeurs, des capteurs et des contrôleurs. Par exemple, les platines de positionnement sont typiquement des ensembles de mouvement linéaire constitués de guides linéaires ou de chariots et d'un mécanisme d'entraînement.

Les platines et les tables sont utilisées dans une gamme d'applications hautes performances telles que les robots industriels, la fibre optique et la photonique, les systèmes de vision, les machines-outils, l'assemblage, les équipements pour semi-conducteurs, l'usinage laser de composants médicaux, le micro-usinage, la fabrication électronique et d'autres applications d'automatisation industrielle.

Les platines peuvent assurer différents types de mouvement : linéaire, rotatif ou encore à levage (platines de positionnement sur l’axe Z). Elles peuvent être configurées de multiples façons, notamment pour un mouvement unidirectionnel (ou sur un seul axe), multidirectionnel (positionnement XY) ou pour des mouvements extrêmement petits et précis, comme dans les applications de nanopositionnement où les déplacements sont de l’ordre du micromètre ou du nanomètre.

Les mécanismes d'entraînement des platines et tables de positionnement peuvent varier considérablement en fonction de plusieurs facteurs, notamment le coût et la précision souhaitée. Par exemple, les platines peuvent être à entraînement direct, actionnées par des servomoteurs linéaires ou par une combinaison de moteurs, d'engrenages et d'accouplements, ou encore par des actionneurs linéaires ou rotatifs (électriques, pneumatiques ou hydrauliques). D'autres méthodes incluent les systèmes de courroies et de poulies, les vis à billes ou les vis-mères.

Les exigences de précision et d'exactitude peuvent également influencer les choix de conception, notamment le choix des composants utilisés pour l'assemblage d'une platine de positionnement. Parmi ces composants, on trouve les paliers à air. Ces paliers supportent une charge grâce à un mince film d'air comprimé entre les éléments fixes et mobiles. On les appelle généralement paliers aérostatiques, car c'est une source de pression, et non un mouvement relatif, qui assure la formation du film d'air.

Contrairement aux paliers classiques, les surfaces d'un palier à air n'étant pas en contact mécanique, ces systèmes ne nécessitent aucune lubrification. L'absence d'usure des surfaces élimine la production de particules, ce qui les rend parfaitement adaptés aux applications en salle blanche. Alimentés en air propre et filtré, ces paliers peuvent fonctionner sans défaillance pendant de nombreuses années.

Parmi les paramètres importants pour sélectionner la platine de positionnement appropriée, on peut citer la résolution nécessaire à l'application (ou le plus petit incrément à déplacer ou à mesurer), la répétabilité et la précision requises, ainsi que d'autres paramètres mécaniques tels que le jeu et l'hystérésis.