Декартов робот для портальной системы

Позиционирующие этапы и столы используются в системах управления движением для удержания заготовки и/или ее позиционирования для некоторой операции. Этапы или столы, будь то линейные или поворотные, чаще всего являются полными подсистемами движения. То есть, они сами являются системами движения, состоящими из системы компонентов управления движением, таких как линейные компоненты движения, двигатели или приводы, энкодеры, датчики и контроллеры. Например, позиционирующие этапы обычно представляют собой линейные узлы движения, состоящие из линейных направляющих или кареток и некоторого типа приводного механизма.

Столы и платформы используются в различных высокопроизводительных приложениях, таких как промышленные роботы, волоконная оптика и фотоника, системы технического зрения, станки, сборка, полупроводниковое оборудование, лазерная обработка медицинских компонентов, микрообработка, электронное производство и другие приложения промышленной автоматизации.

Ступени могут обеспечивать один из нескольких различных типов движения. Они могут быть линейными, вращательными или даже подъемными (ступени позиционирования по оси Z). Среди них они могут быть сконфигурированы многими различными способами, включая движение только в одном направлении (или оси), в нескольких направлениях (позиционирование по оси XY) или для чрезвычайно малых и точных движений, как в приложениях нанопозиционирования, где движения находятся в микро- или нанометровом диапазоне.

Приводные механизмы для позиционирования ступеней и столов также могут значительно различаться в зависимости от ряда факторов, включая стоимость и желаемую точность. Например, ступени могут быть типа прямого привода, приводимые в действие линейными серводвигателями или комбинацией двигателей и передач и муфт, линейными или вращающимися приводами (используя либо электрические приводы, либо даже пневматический или гидравлический привод). Другие методы могут включать системы ремней и шкивов, шариковые винты или ходовые винты.

Требования к точности и аккуратности также могут диктовать проектные решения, например, в отношении компонентов, используемых при сборке позиционирующей ступени. Одним из видов компонентов, используемых в ступенях, где требуются надежность и высокая точность, являются воздушные подшипники. Воздушные подшипники поддерживают нагрузку с помощью тонкой пленки сжатого воздуха между неподвижными и подвижными элементами. Их обычно называют аэростатическими подшипниками, поскольку источник давления, а не относительное движение, поставляет пленку воздуха.

В отличие от обычных подшипников, поверхности воздушного подшипника не имеют механического контакта, поэтому эти системы не нуждаются в смазке. Поскольку поверхности не изнашиваются, системы не генерируют частицы, что делает их пригодными для использования в чистых помещениях. При подаче чистого, отфильтрованного воздуха подшипники могут работать без сбоев в течение многих лет.

К числу важных параметров для выбора правильного позиционирующего устройства относятся такие параметры, как необходимое разрешение приложения (или наименьшее приращение для перемещения или измерения), требуемая повторяемость и точность, а также другие механические параметры, такие как люфт и гистерезис.