Em muitas aplicações que exigem movimento vertical, um atuador de eixo Z é combinado com um ou dois eixos horizontais em um arranjo cartesiano ou tipo pórtico. Nessas configurações multieixos, a carga móvel é montada no eixo Z por meio de um suporte, criando um momento de força que afeta não apenas o eixo Z, mas também os eixos horizontais (X e Y). Essa carga em balanço pode levar à deflexão nas guias lineares de suporte, nas carcaças dos atuadores e nos suportes, além de tempos de estabilização inaceitáveis e oscilações em aplicações altamente dinâmicas. É por isso que aplicações que exigem movimento vertical com alta rigidez e deflexão mínima às vezes utilizam um estágio de elevação vertical em vez de um atuador de eixo Z tradicional.
Uma plataforma de elevação vertical utiliza uma mesa plana e horizontal para suportar uma carga enquanto ela se move verticalmente, eliminando cargas em balanço que podem causar deflexão. Existem diversas variações de projeto para plataformas de elevação vertical, mas quando o deslocamento extremamente suave e preciso, juntamente com alta precisão de posicionamento, são os critérios mais importantes, o projeto normalmente consiste em uma mesa conectada a guias de rolos cruzadas em um arranjo de cunha. Um fuso de esferas ou um fuso trapezoidal aciona a mesa lateralmente, e o arranjo de cunha das guias de rolos cruzadas transforma o movimento horizontal do fuso em movimento vertical da mesa. Esse projeto proporciona deslocamento e precisão de posicionamento muito altos, mas geralmente é limitado a cursos de 25 mm ou menos.
Outro projeto comum para plataformas de elevação vertical utiliza uma guia linear vertical em cada canto (ou, em alguns casos, seis guias lineares espaçadas uniformemente ao redor da área da mesa) e um fuso de esferas ou de esferas vertical localizado no centro. As guias são tipicamente eixos redondos com buchas lineares recirculantes, pois proporcionam um movimento muito suave e têm menor tendência a emperrar quando se utilizam quatro (ou mais) guias em conjunto, graças à sua capacidade de compensar algum desalinhamento.
A vantagem desse projeto de plataforma de elevação vertical é a capacidade de transportar cargas maiores e mais pesadas, mantendo um movimento suave e preciso, além de um bom paralelismo entre a mesa e a base durante o deslocamento. Os comprimentos de curso disponíveis também são maiores do que os do projeto de cunha acionada por parafuso — chegando a várias centenas de milímetros em alguns casos.
Note que ambos os tipos de elevadores verticais descritos acima são chamados de "estágios" porque são projetados para deslocamento e posicionamento extremamente precisos na direção Z, assim como os estágios XY que usam guias lineares de alta precisão e acionamentos por fuso de esferas ou de esferas trapezoidais.
No entanto, no projeto de cunha acionada por parafuso, a superfície da mesa é normalmente usinada com uma tolerância de planicidade muito rigorosa, de modo que se encaixa mais de perto na definição tradicional de uma plataforma do que a versão com guia linear acionada por parafuso.
Data da publicação: 01/08/2022





