Robô cartesiano para sistema de pórtico

As mesas e estágios de posicionamento são usados ​​em sistemas de controle de movimento para fixar uma peça de trabalho e/ou posicioná-la para alguma operação. Os estágios ou mesas, sejam lineares ou rotativos, são geralmente subsistemas de movimento completos. Ou seja, são sistemas de movimento compostos por um conjunto de componentes de controle de movimento, como componentes de movimento linear, motores ou atuadores, encoders, sensores e controladores. Por exemplo, os estágios de posicionamento são tipicamente conjuntos de movimento linear compostos por guias lineares ou carros e algum tipo de mecanismo de acionamento.

Mesas e plataformas são utilizadas em uma variedade de aplicações de alto desempenho, como robôs industriais, fibra óptica e fotônica, sistemas de visão, máquinas-ferramenta, montagem, equipamentos semicondutores, usinagem a laser de componentes médicos, microusinagem, fabricação eletrônica e outras aplicações de automação industrial.

As plataformas podem proporcionar diversos tipos de movimento. Podem ser lineares, rotativas ou até mesmo de elevação (plataformas de posicionamento do eixo Z). Entre essas opções, podem ser configuradas de várias maneiras, incluindo movimento em apenas uma direção (ou eixo), em múltiplas direções (posicionamento XY) ou para movimentos extremamente pequenos e precisos, como em aplicações de nanoposicionamento, onde os movimentos estão na faixa de micrômetros ou nanômetros.

Os mecanismos de acionamento para mesas e plataformas de posicionamento também podem variar significativamente, dependendo de diversos fatores, incluindo custo e precisão desejada. Por exemplo, as plataformas podem ser do tipo de acionamento direto, movidas por servomotores lineares ou por uma combinação de motores, engrenagens e acoplamentos, ou acionadas por atuadores lineares ou rotativos (utilizando atuadores elétricos, pneumáticos ou hidráulicos). Outros métodos incluem sistemas de correias e polias, fusos de esferas ou fusos trapezoidais.

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 usado em estágios onde confiabilidade e alta precisão são desejadas são os mancais de ar. Os mancais de ar suportam uma carga com uma fina película de ar pressurizado entre os elementos fixos e móveis. Eles são normalmente chamados de mancais aerostáticos, porque uma fonte de pressão, em vez de movimento relativo, fornece a película de ar.

Diferentemente dos mancais comuns, as superfícies de um mancal de ar não entram em contato mecânico, portanto, esses sistemas não precisam ser lubrificados. Como as superfícies não sofrem desgaste, os sistemas não geram partículas, o que os torna adequados para aplicações em salas limpas. Quando alimentados com ar limpo e filtrado, os mancais podem operar sem falhas por muitos anos.

Alguns parâmetros importantes para selecionar o estágio de posicionamento adequado incluem aspectos como a resolução necessária da aplicação (ou o menor incremento a ser movido ou medido), a repetibilidade e a precisão exigidas, e outros parâmetros mecânicos, como folga e histerese.