В стандартной конструкции стола XY используются скрещенные роликовые направляющие и шарико-винтовой привод, обеспечивающие очень высокую точность перемещения и позиционирования.

Существует множество способов построения линейных систем для перемещения 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 применения системы. Во многих промышленных приложениях широко распространены декартовы и портальные роботы, но в прецизионных приложениях XY-столы часто являются лучшим выбором благодаря своей компактной, жёсткой конструкции и очень высокой точности перемещения и позиционирования.

Декартовы системы

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

При использовании декартовой системы координат нагрузка обычно консольно крепится к крайней оси (Y или Z). Например, в портальном механизме XY нагрузка крепится к оси Y, либо на конце оси, либо на некотором расстоянии от неё, создавая плечо момента на оси Y. Это может ограничить грузоподъёмность, особенно если крайняя ось имеет очень длинный ход, создавая большой момент на нижних, опорных осях.

Декартовы системы координат используются в широком спектре задач, при этом максимальный ход по каждой оси обычно составляет один метр или меньше. Наиболее распространённые из этих задач включают в себя операции по перекладке, дозированию и сборке.

Портальные системы

Чтобы решить проблему воздействия внешних осей на внутренние, создающих моментную нагрузку, 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 располагается в пределах площади основания портального механизма, а портальный механизм установлен над рабочей зоной. Однако для деталей, которые невозможно перемещать сверху, портальные системы могут быть сконфигурированы для работы снизу.

Портальные системы используются в приложениях с большим ходом (более одного метра) и могут транспортировать очень тяжёлые грузы, которые не подходят для консольных конструкций. Одно из наиболее распространённых применений портальных систем — подвесной транспорт, например, для перемещения крупногабаритных автомобильных компонентов с одной станции на другую в процессе сборки.

XY-таблицы

XY-столы похожи на XY-декартовы системы, поскольку имеют две оси (X и Y, как следует из названия), установленные друг над другом, и обычно имеют ход не более одного метра. Однако ключевое отличие между XY-декартовыми системами и XY-столами заключается в расположении груза. Вместо консольного крепления, как в декартовой системе, груз на XY-столе почти всегда центрирован по оси Y, при этом груз не создаёт значительного момента на оси Y.

Именно здесь принцип «как используется система» помогает различать различные типы многокоординатных систем. Столы XY обычно работают только в пределах своей собственной зоны охвата, то есть нагрузка не выходит за пределы оси Y. Это делает их наиболее подходящими для приложений, где нагрузка должна располагаться в горизонтальной плоскости (XY). Типичным примером является полупроводниковая пластина, размещаемая для контроля, или деталь, размещаемая для выполнения операции обработки. Конструкции, называемые «открытой рамой» или «открытой апертурой», имеют прозрачное отверстие в центре стола. Это позволяет использовать их в приложениях, где требуется пропускание света или объектов, например, для контроля с подсветкой и в процессе вставки.