В стандартной конструкции XY-стола используются скрещенные роликовые направляющие и шарико-винтовая передача, обеспечивающая очень высокую точность перемещения и позиционирования.

Существует много способов построить линейные системы для движения в направлениях X, Y и/или Z, также известных как декартовы координаты. Термины, которые мы обычно используем для обозначения этих систем, зависят от того, как собраны оси, где расположена нагрузка и, в некоторой степени, от того, для какого типа использования была разработана система. Во многих промышленных применениях преобладают декартовы и портальные роботы, но в прецизионных приложениях лучшим выбором часто являются столы XY из-за их компактной, жесткой конструкции и очень высокой точности перемещения и позиционирования.

Декартовы системы

Декартовы системы состоят из двух или трех осей: XY, XZ или XYZ. Они часто включают в себя концевой эффектор с вращательным компонентом для ориентации груза или заготовки, но всегда обеспечивают линейное движение как минимум по двум из трех декартовых координат.

При использовании декартовой системы нагрузка обычно консольно отклоняется от крайней оси (Y или Z). Например, в портальном устройстве XY нагрузка крепится к оси Y либо к концу оси, либо на расстоянии от оси, создавая плечо момента на оси Y. Это может ограничить их несущую способность, особенно когда крайняя ось имеет очень длинный ход, создавая большой момент на нижних опорных осях.

Декартовы системы используются в широком спектре применений, при этом максимальный ход по каждой оси обычно составляет один метр или меньше. К наиболее распространенным из этих применений относятся сборка и размещение, дозирование и сборка.

Портальные системы

Чтобы решить проблему внешних осей, вызывающих моментную нагрузку на внутренние оси, в портальных системах используются две оси X, а в некоторых случаях две оси Y и две оси Z. (Порталы почти всегда имеют три оси: X, Y и Z.) Нагрузка на портальную систему располагается в пределах площади основания, а портал монтируется над рабочей зоной. Однако для деталей, с которыми невозможно манипулировать сверху, порталы можно настроить для работы снизу.

Портальные системы используются в приложениях с длинным ходом (более одного метра) и могут транспортировать очень тяжелые полезные нагрузки, которые не подходят для консольной конструкции. Одним из наиболее распространенных применений портальных систем является подвесной транспорт, например, перемещение крупных автомобильных компонентов с одной станции на другую в процессе сборки.

XY-таблицы

Таблицы XY похожи на декартовы системы XY тем, что они имеют две оси (X и Y, как следует из названия), установленные друг над другом, и обычно имеют ход в один метр или меньше. Но ключевое различие между декартовыми системами XY и таблицами XY заключается в том, как расположена нагрузка. Вместо того, чтобы быть консольным, как в декартовой системе, нагрузка на стол XY почти всегда центрируется по оси Y, без значительного момента, создаваемого нагрузкой на оси Y.

Именно здесь принцип «как используется система» помогает различать различные типы многоосных систем. Таблицы XY обычно работают только в пределах своей площади, то есть нагрузка не выходит за пределы оси Y. Это делает их наиболее подходящими для случаев, когда груз необходимо расположить в горизонтальной плоскости (XY). Типичным примером является полупроводниковая пластина, позиционируемая для проверки, или деталь, позиционируемая для проведения операции механической обработки. Конструкции, называемые «открытой рамой» или «открытой апертурой», имеют четкое отверстие в центре стола. Это позволяет использовать их в приложениях, где необходимо проходить свету или объектам, например, при проверке с задней подсветкой и в процессах вставки.