Os sistemas de movemento lineal, que consisten nunha base ou carcasa, un sistema de guía e un mecanismo de condución, están dispoñibles nunha gran variedade de deseños e configuracións para adaptarse a case calquera aplicación.E debido a que os seus deseños son tan variados, a miúdo clasifícanse segundo os principais principios de construción e funcionamento.Caso concreto: o termo "actuador" refírese normalmente a un sistema de movemento lineal cunha carcasa de aluminio que encerra os mecanismos de guía e accionamento;os sistemas denominados "mesas" ou "mesas XY" deséñanse habitualmente cunha placa base plana na que se montan os compoñentes de guía e accionamento;e "etapa lineal" ou "etapa de translación lineal" refírese normalmente a un sistema de construción similar a unha táboa lineal pero deseñado para minimizar os erros de posicionamento e desprazamento.
Os sistemas de movemento lineal poden presentar tres tipos de erros: erros lineais, erros angulares e erros planos.
Os erros lineais son erros na precisión de posicionamento e na repetibilidade, que afectan á capacidade do sistema para alcanzar a posición desexada.
Os erros angulares, comunmente coñecidos como balance, cabeceo e guiñada, implican a rotación sobre os eixes X, Y e Z, respectivamente.Os erros angulares poden dar lugar a erros de Abbé, que son erros angulares amplificados pola distancia, como a distancia entre unha guía lineal (a fonte do erro angular) e o punto da ferramenta dun dispositivo de medición.É importante ter en conta que os erros angulares están presentes mesmo cando o escenario non está en movemento, polo que poden ter un efecto negativo nas operacións estáticas como a medición ou o enfoque.
Os erros planos ocorren en dúas direccións: as desviacións na viaxe no plano horizontal, que se denomina rectitud, e as desviacións na viaxe no plano vertical, que se denomina planitude.
Aínda que non hai regras ou directrices estritas sobre o que constitúe unha etapa lineal, son amplamente recoñecidas como a categoría máis precisa de sistemas de movemento lineal.Cando un sistema se refire como unha etapa lineal, enténdese xeralmente que o sistema proporcionará non só unha alta precisión de posicionamento e repetibilidade, senón tamén baixos erros angulares e planos.Para acadar este nivel de rendemento, hai varios principios que os fabricantes seguen xeralmente en canto á construción e ao tipo de compoñentes empregados no deseño escénico.
Esta etapa lineal usa rodamentos de recirculación de carril perfilado cun motor lineal.
En primeiro lugar, a diferenza doutros sistemas de movemento lineal, que normalmente usan unha extrusión ou unha placa de aluminio como base, unha etapa lineal comeza cunha base rectificada de precisión.As etapas deseñadas para os máis altos niveis de planitude, rectitud e rixidez adoitan empregar unha base feita de aceiro ou granito, aínda que nalgúns deseños se usa aluminio.O aceiro e o granito tamén teñen menores coeficientes de dilatación térmica que o aluminio, polo que presentan unha mellor estabilidade dimensional en ambientes con temperaturas extremas ou variables.
O sistema de guía lineal tamén contribúe á rectitud e á planitude da viaxe, polo que os mecanismos de guía preferidos para unha etapa lineal son carrís perfilados de alta precisión.tobogáns de rodillos cruzados, ourodamentos de aire.Estes sistemas de guía tamén proporcionan un soporte moi ríxido para reducir os erros angulares, o que pode provocar erros de Abbé cando hai unha compensación entre a orixe do erro (a guía) e o punto de interese (punto de ferramenta ou posición de carga).
Aínda que moitos tipos de sistemas de movemento lineal usan mecanismos de accionamento de alta precisión, as etapas lineais usan de forma abrumadora unha das dúas tecnoloxías: un parafuso de bolas de alta precisión ou un motor lineal.Os motores lineais normalmente proporcionan o máis alto nivel de precisión de posicionamento e repetibilidade, xa que eliminan a conformidade e a holgura propias dunha transmisión mecánica e do acoplamento entre a unidade e o motor.Para o caso especial das tarefas de posicionamento submicrónico,actuadores piezoeléctricosoumotores de bobina de vozson normalmente os mecanismos de accionamento preferidos, polo seu movemento moi preciso e repetible.
Aínda que o termo "etapa lineal" implica un sistema de movemento dun só eixe, as etapas pódense combinar para formar sistemas multieixes como as etapas XY,etapas planas, e etapas pórtico.
Esta etapa pórtico de dous eixes utiliza rodamentos de aire e motores lineais sobre unha base cerámica.
Crédito da imaxe: Aerotech
Hora de publicación: 29-mar-2023