私たちは位置特定問題を解決しています。
今日の位置決めテーブルとステージは、特定の出力要件を満たすために、これまで以上にカスタマイズ可能なハードウェアとソフトウェアを備えています。これにより、複雑な多軸コマンドでも正確に動作するモーション設計が可能になります。
このような機能を実現するには、高精度なフィードバックが不可欠であり、多くの場合、ナノメートルスケールの分解能と再現性を実現するために、光学式エンコーダや(電子回路で補強された)磁気エンコーダが用いられる。これは、長距離移動においても同様である。
実際、小型ステージの設計は、フィードバックおよび制御アルゴリズムにおける最も革新的な技術を生み出しており、非常に大きな負荷でもサブミクロンレベルの精度で動かすことが可能になっている。
まず背景説明から始めましょう。迅速なプロトタイピング、自動化された研究アプリケーション、そして市場投入までの時間的制約の厳しさに伴い、既製ステージや直交座標ロボットの使用は増加の一途をたどっています。これは特に、フォトニクス、医療機器、半導体の研究開発および製造において顕著です。従来、作業を自動化したり改善したりするために多軸モーションを構築するには、設計エンジニアが社内でリニアステージを調達し、XYZ軸の組み合わせに組み立てる必要がありました。
自由度を増やすには、ゴニオメーター、回転ステージ、その他のエンドエフェクターを追加する必要があった。
直列運動学と呼ばれるこのような機械構造では、公差の累積により、かさばる装置となり、誤差が蓄積されることがある。また、ベアリングによって、このようなアセンブリの回転中心が1つに制限される場合もある。
設計が動作要件を満たしていれば、これらは問題にならないが、特に小型の動作設計では、こうした要因に対して寛容ではない。
これらの構造を、ヘキサポッドやスチュワートプラットフォーム(並列運動アクチュエータの一種)と比較してみましょう。少なくとも小型多軸運動アセンブリにおいては、これらは直列運動方式よりも優れた性能を発揮します。その理由の一つは、ヘキサポッドの出力運動がベアリング(直線および回転)の定格によって制限されないためです。
その代わりに、モーションコントロールは、誤差の蓄積に悩まされることなく、アプリケーションで定義されたピボットポイント(回転中心)までアルゴリズムを実行します。部品点数の削減、慣性モーメントの低減、剛性の向上もその他の利点です。
投稿日時:2019年12月2日





