
Doğrusal platform tasarımları, uzun stroklu, yüksek yük kapasiteli portal platformlardan, hafif yük kapasiteli mikro konumlandırma ve nano konumlandırma platformlarına kadar çeşitlilik gösterebilir. Tüm doğrusal platformlar, yüksek konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği sağlamak ve açısal ve düzlemsel hataları en aza indirmek için tasarlanıp üretilmiş olsa da, mikro konumlandırma ve nano konumlandırma uygulamaları için platformlar, bu çok küçük ve hassas hareketleri elde etmek için bileşen seçimi ve tasarımında ek hususlar gerektirir.
Mikro konumlandırma, hareketlerin bir mikron veya mikrometre kadar küçük olduğu uygulamaları ifade eder. (Bir mikron, metrenin milyonda biridir veya 1,0 x 10⁻⁶ m'dir.)
Nanokonumlandırma, hareketlerin bir nanometre kadar küçük olduğu uygulamaları ifade eder. (Bir nanometre, metrenin milyarda biridir veya 1 x 10⁻⁹ m'dir.)
Mikron veya nanometre aralığında konumlandırma elde etmek için temel tasarım prensiplerinden biri, mümkün olduğunca sürtünmeyi ortadan kaldırmaktır. Bu nedenle nanopozisyonlama platformları yalnızca temassız tahrik ve yönlendirme teknolojilerini kullanır. Örneğin, bir nanopozisyonlayıcının tahrik kuvveti tipik olarak doğrusal bir motor, piezo aktüatör veya ses bobini motoru tarafından sağlanır. Öte yandan, mikro konumlandırma genellikle bilyalı ve kurşun vidalar gibi daha geleneksel mekanik tahrik sistemleriyle elde edilebilir, ancak doğrusal motorlar da bazen mikro konumlandırma uygulamaları için kullanılır.
Nanokonumlandırma için kullanılan sürtünmesiz kılavuz teknolojileri arasında hava yatakları, manyetik kılavuzlar ve esnek bağlantılar bulunur. Bu teknolojiler yuvarlanma veya kayma teması içermediğinden, geleneksel mekanik aktarımlarda konumlandırma doğruluğunu düşüren boşluk ve esnekliği de önlerler. Mikrokonumlandırma aşamaları için, bilyelerin yük bölgesine girip çıkmasından kaynaklanan titreşimleri ve değişen sürtünme seviyelerini yaşamadıkları için, devridaim yapmayan doğrusal kılavuzlar genellikle en iyi seçimdir. Bununla birlikte, bazı yüksek hassasiyetli devridaim yapan doğrusal kılavuzlar, bu titreşimleri ve sürtünme değişimlerini azaltmak için optimize edilmiştir ve bu da onları özellikle daha uzun toplam strok uzunluklarına sahip mikrokonumlandırma uygulamaları için uygun hale getirir.
Sürtünme ve geri tepmeye ek olarak, histerezis ve sürünme gibi diğer etkiler de sistemin mikron veya nanometre seviyesinde konumlandırma yeteneğini engelleyebilir. Bu etkilerle başa çıkmak için, mikro konumlandırma ve nano konumlandırma aşamaları genellikle, gerekli konumlandırma doğruluğundan çok daha yüksek çözünürlüğe sahip bir konum geri besleme cihazı kullanan kapalı döngü bir sistemde çalıştırılır. Bu genellikle mikro konumlandırma uygulamaları için tek mikron (veya daha iyi) çözünürlük ve nano konumlandırma gereksinimleri için tek nanometre çözünürlük anlamına gelir.
Bu son derece yüksek çözünürlükleri sağlayabilen teknolojiler arasında cam ölçekli optik kodlayıcılar, kapasitif sensörler ve interferometre tabanlı kodlayıcılar yer almaktadır. Bununla birlikte, nanopozisyonlama aşamaları genellikle çok küçük cihazlar olduğundan, çok küçük bir alanda üretilebilen kapasitif kodlayıcılar genellikle en iyi seçenektir. Mikropozisyonlama aşamaları için, özellikle ortamın sıcaklık dalgalanmaları veya yüksek nem içerdiği durumlarda, yüksek çözünürlüklü manyetik kodlayıcılar da bazen kullanılmaktadır.
Özel tasarım ve yapılarına rağmen, mikro konumlandırma ve nano konumlandırma platformları, özellikle malzeme, yüzey işlemleri ve özel hazırlıklar açısından, nispeten kolayca özelleştirilebilir ve benzersiz uygulamalarda kullanılabilir. Örnek olarak: Sürtünmesiz bileşenlerle üretilen platformlar, yuvarlanma veya kayma sürtünmesi nedeniyle partikül madde oluşturmadıkları ve yağlama gerektirmedikleri için genellikle temiz oda ve vakum uygulamaları için uygundur. Manyetik olmayan bir versiyon gerekiyorsa, standart çelik bileşenler, yük kapasitesinde azalma endişesi duymadan kolayca manyetik olmayan alternatiflerle değiştirilebilir. Mikro konumlandırma ve nano konumlandırma platformlarının kullanıldığı birçok uygulamada, makine tasarımı, en ufak titreşimleri bile dengeleyebilen sönümleme mekanizmaları ve bozulmaları telafi etmek için gelişmiş kontrol algoritmaları gibi özellikler içerir.
Yayın tarihi: 05 Mayıs 2022




