Lineære bevegelsessystemer – som består av en base eller et hus, et styresystem og en drivmekanisme – er tilgjengelig i en lang rekke design og konfigurasjoner for å passe nesten alle bruksområder.Og fordi designene deres er så varierte, blir de ofte kategorisert i henhold til viktige konstruksjons- og driftsprinsipper.Eksempel: Begrepet "aktuator" refererer vanligvis til et lineært bevegelsessystem med et aluminiumshus som omslutter styre- og drivmekanismene;systemer referert til som "bord" eller "XY-tabeller," er vanligvis utformet med en flat bunnplate som styre- og drivkomponentene er montert på;og "lineært trinn" eller "lineært translasjonstrinn" refererer vanligvis til et system som i konstruksjon ligner på en lineær tabell, men designet for å minimere feil i posisjonering og bevegelse.
Lineære bevegelsessystemer kan vise tre typer feil: lineære feil, vinkelfeil og plane feil.
Lineære feil er feil i posisjoneringsnøyaktighet og repeterbarhet, som påvirker systemets evne til å nå ønsket posisjon.
Vinkelfeil - ofte referert til som roll, pitch og yaw - involverer rotasjon om henholdsvis X-, Y- og Z-aksene.Vinkelfeil kan føre til Abbé-feil, som er vinkelfeil forsterket av avstand, for eksempel avstanden mellom en lineær guide (kilden til vinkelfeilen) og verktøypunktet til en måleenhet.Det er viktig å merke seg at vinkelfeil er tilstede selv når scenen ikke er i bevegelse, så de kan ha en negativ effekt på statiske operasjoner som måling eller fokusering.
Plane feil oppstår i to retninger - avvik i bevegelse i horisontalplanet, som refereres til som retthet, og avvik i bevegelse i vertikalplanet, som refereres til som flathet.
Selv om det ikke er noen regler eller strenge retningslinjer for hva som utgjør et lineært stadium, er de allment anerkjent som den mest presise kategorien av lineære bevegelsessystemer.Når et system omtales som et lineært trinn, er det generelt forstått at systemet vil gi ikke bare høy posisjoneringsnøyaktighet og repeterbarhet, men også lave vinkel- og planfeil.For å oppnå dette ytelsesnivået er det flere prinsipper som produsenter generelt følger når det gjelder konstruksjon og type komponenter som brukes i scenedesignet.
Dette lineære trinnet bruker profilerte skinnesirkulasjonslager med lineær motordrift.
For det første, i motsetning til andre lineære bevegelsessystemer, som vanligvis bruker en aluminiumsekstrudering eller -plate som base, begynner et lineært trinn med en presisjonsslipt base.Etapper designet for de høyeste nivåene av flathet, retthet og stivhet bruker ofte en base laget av stål eller granitt, selv om aluminium brukes i noen design.Stål og granitt har også lavere termisk utvidelseskoeffisient enn aluminium, så de viser bedre dimensjonsstabilitet i miljøer med ekstreme eller varierende temperaturer.
Det lineære føringssystemet bidrar også til bevegelsens retthet og flathet, så de valgte styremekanismene for et lineært trinn er profilerte skinner med høy presisjon,kryssede rullesklier, ellerluft lagre.Disse styresystemene gir også svært stiv støtte for å redusere vinkelfeil, noe som kan føre til Abbé-feil når det er en forskyvning mellom opprinnelsen til feilen (guiden) og punktet av interesse (verktøypunkt eller lastposisjon).
Mens mange typer lineære bevegelsessystemer bruker høypresisjonsdrivmekanismer, bruker lineære trinn i overveldende grad én av to teknologier: en kuleskrue med høy nøyaktighet eller en lineær motor.Lineære motorer gir vanligvis det høyeste nivået av posisjoneringsnøyaktighet og repeterbarhet, siden de eliminerer samsvar og tilbakeslag som er iboende i en mekanisk drivlinje og kobling mellom drivverket og motoren.For det spesielle tilfellet med sub-mikron posisjoneringsoppgaver,piezo-aktuatorerellertalespolemotorerer vanligvis de foretrukne drivmekanismene, for deres svært nøyaktige, repeterbare bevegelse.
Selv om begrepet "lineært trinn" innebærer et enkeltakse bevegelsessystem, kan trinn kombineres for å danne fleraksesystemer som XY-trinn,plane stadier, og portalstadier.
Dette to-akse portaltrinnet bruker luftlagre og lineære motorer på en keramisk base.
Bildekreditt: Aerotech
Innleggstid: 29. mars 2023