В обычной конструкции стола XY используются скрещенные роликовые направляющие и шарико-винтовая передача для очень высокой точности перемещения и позиционирования.

Существует множество способов создания линейных систем 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 расположен груз и, в некоторой степени, от типа использования, для которого была разработана система. Во многих промышленных приложениях преобладают декартовы и портальные роботы, но в точных приложениях XY-столы часто являются лучшим выбором 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 они всегда обеспечивают линейное движение по крайней мере в двух из трех декартовых координат.

При использовании декартовой системы груз обычно консольно прикреплен к самой внешней оси (Y или Z). Например, в портальном механизме XY груз крепится к оси Y, либо к концу оси, либо на расстоянии от оси, создавая плечо момента на оси Y. Это может ограничить их грузоподъемность, особенно когда самая внешняя ось имеет очень длинный ход, создавая большой момент на нижних, поддерживающих осях.

Декартовы системы используются в широком спектре приложений с максимальными ходами по каждой оси, как правило, один метр или меньше. Наиболее распространенные из этих приложений включают в себя pick-and-place, dispensing и assembly.

Портальные системы

Чтобы решить проблему внешних осей, вызывающих моментную нагрузку на внутренние оси, портальные системы используют две оси X, а в некоторых случаях две оси Y и две оси Z. (Портальные системы почти всегда имеют три оси: X, Y и Z.) Нагрузка на портальную систему находится в пределах площади основания портального механизма, а портальный механизм устанавливается над рабочей зоной. Однако для деталей, которые нельзя обрабатывать сверху, портальные механизмы можно настроить для работы снизу.

Системы портальных кранов используются в приложениях с длинным ходом (более одного метра) и могут транспортировать очень тяжелые грузы, которые не подходят для консольной конструкции. Одним из наиболее распространенных применений систем портальных кранов является подвесной транспорт, например, перемещение крупных автомобильных компонентов с одной станции на другую в ходе сборочной операции.

XY-таблицы

Столы XY похожи на декартовы системы XY, поскольку у них есть две оси (X и Y, как следует из их названия), установленные друг на друге, и обычно они имеют ходы в один метр или меньше. Но ключевое различие между декартовыми системами XY и столами XY заключается в том, как располагается груз. Вместо того чтобы быть консольным, как в декартовой системе, груз на столе XY почти всегда центрирован на оси Y, при этом груз не создает существенного момента на оси Y.

Именно здесь принцип «как используется система» помогает различать различные типы многоосевых систем. Столы XY обычно работают только в пределах своей собственной площади, то есть нагрузка не выходит за пределы оси Y. Это делает их наиболее подходящими для приложений, где нагрузка должна быть расположена в горизонтальной плоскости (XY). Типичным примером является полупроводниковая пластина, позиционируемая для проверки, или деталь, позиционируемая для выполнения операции обработки. Конструкции, называемые «открытой рамой» или «открытой апертурой», имеют прозрачное отверстие в центре стола. Это позволяет использовать их в приложениях, где необходимо пропускать свет или объекты, например, в приложениях для проверки с подсветкой сзади и процессах вставки.