Robô Cartesiano para Sistema Pórtico

Estágios e mesas de posicionamento são usados ​​em sistemas de controle de movimento para segurar uma peça de trabalho e/ou posicioná-la para alguma operação. Estágios ou mesas, sejam lineares ou rotativas, são na maioria das vezes subsistemas de movimento completos. Ou seja, eles próprios são sistemas de movimento compostos por um sistema de componentes de controle de movimento, como componentes de movimento linear, motores ou atuadores, codificadores, sensores e controladores. Por exemplo, os estágios de posicionamento são tipicamente conjuntos de movimento linear compostos de guias ou carros lineares e algum tipo de mecanismo de acionamento.

Palcos e mesas são usados ​​em uma variedade de aplicações de alto desempenho, como robôs industriais, fibra óptica e fotônica, sistemas de visão, máquinas-ferramentas, montagem, equipamentos semicondutores, usinagem a laser de componentes médicos, microusinagem, fabricação eletrônica e outras aplicações de automação industrial.

Os estágios podem fornecer um dos vários tipos diferentes de movimento. Eles podem ser do tipo linear, rotativo ou mesmo de elevação (estágios de posicionamento do eixo Z). Entre estes, eles podem ser configurados de muitas maneiras diferentes, incluindo movimento em uma direção (ou eixo) apenas, em múltiplas direções (posicionamento XY), ou para movimentos extremamente pequenos e precisos, como em aplicações de nanoposicionamento onde os movimentos são no micro ou faixa nanométrica.

Os mecanismos de acionamento para posicionamento de estágios e mesas também podem variar significativamente, dependendo de uma série de fatores, incluindo custo e precisão desejada. Por exemplo, os estágios podem ser do tipo acionamento direto acionados por servomotores lineares ou por uma combinação de motores e engrenagens e acoplamentos, acionados por atuadores lineares ou rotativos (usando atuadores elétricos, ou mesmo atuação pneumática ou hidráulica). Outros métodos podem incluir sistemas de correias e polias, parafusos de esferas ou parafusos de avanço.

Os requisitos de precisão e exatidão também podem ditar decisões de projeto, como os componentes usados ​​na montagem de um estágio de posicionamento. Um tipo de componente utilizado em etapas onde se deseja confiabilidade e alta precisão são os rolamentos pneumáticos. Os rolamentos pneumáticos suportam uma carga com uma fina película de ar pressurizado entre os elementos fixos e móveis. Eles são normalmente chamados de rolamentos aerostáticos, porque uma fonte de pressão, em vez de movimento relativo, fornece a película de ar.

Ao contrário dos rolamentos comuns, as superfícies de um rolamento pneumático não fazem contato mecânico, portanto esses sistemas não precisam ser lubrificados. Como as superfícies não se desgastam, os sistemas não geram partículas, o que os torna adequados para aplicações em salas limpas. Quando alimentados com ar limpo e filtrado, os rolamentos podem funcionar sem falhas por muitos anos.

Alguns parâmetros importantes para selecionar o estágio de posicionamento adequado incluem coisas como a resolução necessária da aplicação (ou o menor incremento para mover ou medir), a repetibilidade e precisão necessárias e outros parâmetros mecânicos, como folga e histerese.