Robot cartesiano per sistemi Gantry

Le fasi e le tavole di posizionamento vengono utilizzate nei sistemi di controllo del movimento per trattenere un pezzo da lavorare e/o posizionarlo per alcune operazioni. Tavoli o tavole, sia lineari che rotanti, sono spesso sottosistemi di movimento completi. Cioè, sono sistemi di movimento essi stessi composti da un sistema di componenti di controllo del movimento come componenti di movimento lineare, motori o attuatori, codificatori, sensori e controller. Ad esempio, le fasi di posizionamento sono tipicamente gruppi di movimento lineare costituiti da guide lineari o carrelli e qualche tipo di meccanismo di azionamento.

Palchi e tavoli vengono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni ad alte prestazioni come robot industriali, fibre ottiche e fotonica, sistemi di visione, macchine utensili, assemblaggio, apparecchiature per semiconduttori, lavorazione laser di componenti medici, microlavorazione, produzione elettronica e altre applicazioni di automazione industriale.

Le fasi possono fornire uno dei diversi tipi di movimento. Possono essere di tipo lineare, rotativo o anche di sollevamento (stadi di posizionamento dell'asse Z). Tra questi, possono essere configurati in molti modi diversi, incluso il movimento in una sola direzione (o asse), in più direzioni (posizionamento XY) o per movimenti estremamente piccoli e precisi, come nelle applicazioni di nanoposizionamento in cui i movimenti sono nel micro- o gamma nanometrica.

Anche i meccanismi di azionamento per il posizionamento di tavoli e tavole possono variare in modo significativo, a seconda di una serie di fattori tra cui il costo e la precisione desiderata. Ad esempio, gli stadi possono essere di tipo ad azionamento diretto azionati da servomotori lineari o da una combinazione di motori, ingranaggi e giunti, azionati da attuatori lineari o rotanti (utilizzando attuatori elettrici o anche attuazioni pneumatiche o idrauliche). Altri metodi possono includere sistemi di cinghie e pulegge, viti a ricircolo di sfere o viti di comando.

I requisiti di precisione e accuratezza possono anche dettare decisioni di progettazione come i componenti utilizzati nell'assemblaggio di una fase di posizionamento. Un tipo di componente utilizzato nelle fasi in cui si desiderano affidabilità ed elevata precisione sono i cuscinetti ad aria. I cuscinetti ad aria supportano un carico con un sottile film di aria pressurizzata tra gli elementi fissi e mobili. Sono generalmente indicati come cuscinetti aerostatici, perché la pellicola d'aria è alimentata da una fonte di pressione anziché di movimento relativo.

A differenza dei cuscinetti ordinari, le superfici di un cuscinetto ad aria non creano contatto meccanico, quindi questi sistemi non necessitano di essere lubrificati. Poiché le superfici non si usurano, i sistemi non generano particolato, il che li rende adatti per applicazioni in camere bianche. Se forniti con aria pulita e filtrata, i cuscinetti possono funzionare senza guasti per molti anni.

Alcuni parametri importanti per selezionare la fase di posizionamento corretta includono elementi come la risoluzione necessaria dell'applicazione (o l'incremento più piccolo da spostare o misurare), la ripetibilità e la precisione richieste e altri parametri meccanici come gioco e isteresi.