I sistemi di movimento lineare, costituiti da una base o alloggiamento, un sistema di guida e un meccanismo di azionamento, sono disponibili in un'ampia varietà di design e configurazioni per adattarsi a quasi tutte le applicazioni.E poiché i loro design sono così vari, sono spesso classificati in base a principi costruttivi e operativi chiave.Caso in questione: il termine "attuatore" si riferisce tipicamente a un sistema di movimento lineare con un alloggiamento in alluminio che racchiude i meccanismi di guida e azionamento;i sistemi denominati "tavoli" o "tavoli XY" sono comunemente progettati con una piastra di base piatta su cui sono montati i componenti di guida e azionamento;e "fase lineare" o "fase di traslazione lineare" si riferisce tipicamente a un sistema simile nella costruzione a una tavola lineare ma progettato per ridurre al minimo gli errori di posizionamento e spostamento.
I sistemi di movimento lineare possono presentare tre tipi di errori: errori lineari, errori angolari ed errori planari.
Gli errori lineari sono errori nella precisione e nella ripetibilità del posizionamento, che influenzano la capacità del sistema di raggiungere la posizione desiderata.
Gli errori angolari, comunemente indicati come rollio, beccheggio e imbardata, comportano rispettivamente la rotazione attorno agli assi X, Y e Z.Gli errori angolari possono portare a errori di Abbé, che sono errori angolari amplificati dalla distanza, come la distanza tra una guida lineare (la fonte dell'errore angolare) e la punta dell'utensile di un dispositivo di misurazione.È importante notare che gli errori angolari sono presenti anche quando il tavolino non è in movimento, quindi possono avere un effetto negativo sulle operazioni statiche come la misurazione o la messa a fuoco.
Gli errori planari si verificano in due direzioni: deviazioni nella corsa sul piano orizzontale, che viene definita rettilineità, e deviazioni nella corsa sul piano verticale, che viene definita planarità.
Sebbene non ci siano regole o linee guida rigide per ciò che costituisce uno stadio lineare, sono ampiamente riconosciuti come la categoria più precisa di sistemi di movimento lineare.Quando si fa riferimento a un sistema come stadio lineare, è generalmente inteso che il sistema fornirà non solo elevata precisione e ripetibilità di posizionamento, ma anche bassi errori angolari e planari.Per raggiungere questo livello di prestazioni, ci sono diversi principi che i produttori generalmente seguono in termini di costruzione e tipo di componenti utilizzati nella progettazione del palco.
Questo stadio lineare utilizza cuscinetti a ricircolo di rotaie profilate con azionamento a motore lineare.
In primo luogo, a differenza di altri sistemi di movimento lineare, che comunemente utilizzano un'estrusione o una piastra di alluminio come base, un tavolino lineare inizia con una base rettificata di precisione.I palchi progettati per i massimi livelli di planarità, rettilineità e rigidità utilizzano spesso una base in acciaio o granito, sebbene in alcuni progetti venga utilizzato l'alluminio.L'acciaio e il granito hanno anche coefficienti di dilatazione termica inferiori rispetto all'alluminio, quindi presentano una migliore stabilità dimensionale in ambienti con temperature estreme o variabili.
Il sistema di guida lineare contribuisce anche alla rettilineità e alla planarità della corsa, quindi i meccanismi di guida scelti per uno stadio lineare sono binari profilati di alta precisione,pattini a rulli incrociati, Ocuscinetti ad aria.Questi sistemi di guida forniscono anche un supporto molto rigido per ridurre gli errori angolari, che possono portare a errori Abbé quando c'è un offset tra l'origine dell'errore (la guida) e il punto di interesse (punto di attrezzaggio o posizione di carico).
Mentre molti tipi di sistemi di movimento lineare utilizzano meccanismi di azionamento ad alta precisione, le fasi lineari utilizzano in modo schiacciante una delle due tecnologie: una vite a ricircolo di sfere ad alta precisione o un motore lineare.I motori lineari forniscono in genere il massimo livello di precisione e ripetibilità di posizionamento, poiché eliminano la conformità e il gioco intrinseco in una trasmissione meccanica e nell'accoppiamento tra l'azionamento e il motore.Per il caso speciale di compiti di posizionamento sub-micron,attuatori piezoelettriciOmotori a bobina mobilesono in genere i meccanismi di azionamento preferiti, per il loro movimento altamente preciso e ripetibile.
Sebbene il termine "fase lineare" implichi un sistema di movimento ad asse singolo, le fasi possono essere combinate per formare sistemi multiasse come le fasi XY,stadi planarie stadi gantry.
Questo stadio gantry a due assi utilizza cuscinetti ad aria e motori lineari su una base in ceramica.
Credito immagine: Aerotech
Tempo di pubblicazione: 29 marzo 2023