Linjära rörelsesystem – bestående av en bas eller ett hus, ett styrsystem och en drivmekanism – finns i en mängd olika utföranden och konfigurationer för att passa nästan alla applikationer.Och eftersom deras design är så varierande, kategoriseras de ofta enligt viktiga konstruktions- och driftsprinciper.Exempel: Termen "ställdon" hänvisar vanligtvis till ett linjärt rörelsesystem med ett aluminiumhölje som omsluter styr- och drivmekanismerna;system som kallas "bord" eller "XY-bord" är vanligtvis utformade med en platt bottenplatta på vilken styr- och drivkomponenterna är monterade;och "linjärt steg" eller "linjärt översättningssteg" hänvisar vanligtvis till ett system som liknar en linjär tabell, men utformat för att minimera fel i positionering och rörelse.
Linjära rörelsesystem kan uppvisa tre typer av fel: linjära fel, vinkelfel och plana fel.
Linjära fel är fel i positioneringsnoggrannhet och repeterbarhet, som påverkar systemets förmåga att nå önskad position.
Vinkelfel - vanligtvis kallade roll, pitch och yaw - involverar rotation kring X-, Y- och Z-axlarna.Vinkelfel kan leda till Abbé-fel, som är vinkelfel som förstärks av avståndet, såsom avståndet mellan en linjär styrning (källan till vinkelfelet) och verktygspunkten för en mätanordning.Det är viktigt att notera att vinkelfel finns även när scenen inte är i rörelse, så de kan ha en negativ effekt på statiska operationer som mätning eller fokusering.
Plana fel uppstår i två riktningar — avvikelser i rörelse i horisontalplanet, som kallas rakhet, och avvikelser i rörelse i vertikalplanet, som kallas planhet.
Även om det inte finns några regler eller strikta riktlinjer för vad som utgör ett linjärt stadium, är de allmänt erkända som den mest exakta kategorin av linjära rörelsesystem.När ett system hänvisas till som ett linjärt steg, är det allmänt underförstått att systemet inte bara ger hög positioneringsnoggrannhet och repeterbarhet, utan också låga vinkel- och planfel.För att uppnå denna prestandanivå finns det flera principer som tillverkarna i allmänhet följer när det gäller konstruktion och vilken typ av komponenter som används i scendesignen.
Detta linjära steg använder profilerade räls cirkulerande lager med linjär motordrivning.
För det första, till skillnad från andra linjära rörelsesystem, som vanligtvis använder en aluminiumprofil eller platta som bas, börjar ett linjärt steg med en precisionsslipad bas.Scener designade för de högsta nivåerna av planhet, rakhet och styvhet använder ofta en bas gjord av stål eller granit, även om aluminium används i vissa mönster.Stål och granit har också lägre värmeutvidgningskoefficienter än aluminium, så de uppvisar bättre dimensionsstabilitet i miljöer med extrema eller varierande temperaturer.
Det linjära styrsystemet bidrar också till rörelsens rakhet och planhet, så styrmekanismerna för ett linjärt skede är profilerade skenor med hög precision,korsade rullar, ellerluftlager.Dessa styrsystem ger också mycket styvt stöd för att minska vinkelfel, vilket kan leda till Abbé-fel när det finns en förskjutning mellan ursprunget till felet (styrningen) och punkten av intresse (verktygspunkt eller lastposition).
Medan många typer av linjärrörelsesystem använder högprecisionsdrivmekanismer, använder linjära steg överväldigande en av två teknologier: en kulskruv med hög precision eller en linjärmotor.Linjära motorer ger vanligtvis den högsta nivån av positioneringsnoggrannhet och repeterbarhet, eftersom de eliminerar följsamheten och glappet som är inneboende i en mekanisk drivlina och koppling mellan drivenheten och motorn.För det speciella fallet med submikronpositioneringsuppgifter,piezo ställdonellerröstspolemotorerär typiskt de valda drivmekanismerna för sin mycket exakta, repeterbara rörelse.
Även om termen "linjärt steg" antyder ett enaxligt rörelsesystem, kan steg kombineras för att bilda fleraxliga system som XY-steg,plana stadier, och portalstadier.
Detta tvåaxliga portalsteg använder luftlager och linjärmotorer på en keramisk bas.
Bildkredit: Aerotech
Posttid: Mar-29-2023