Els sistemes de moviment lineal, que consisteixen en una base o carcassa, un sistema de guia i un mecanisme de conducció, estan disponibles en una gran varietat de dissenys i configuracions per adaptar-se a gairebé qualsevol aplicació.I com que els seus dissenys són tan variats, sovint es classifiquen segons principis clau de construcció i funcionament.Cas concret: el terme "actuador" normalment es refereix a un sistema de moviment lineal amb una carcassa d'alumini que tanca els mecanismes de guia i accionament;Els sistemes anomenats "taules" o "taules XY" es dissenyen habitualment amb una placa base plana a la qual es munten la guia i els components de la unitat;i "etapa lineal" o "etapa de translació lineal" normalment es refereix a un sistema de construcció similar a una taula lineal però dissenyat per minimitzar els errors de posicionament i desplaçament.
Els sistemes de moviment lineal poden presentar tres tipus d'errors: errors lineals, errors angulars i errors planars.
Els errors lineals són errors en la precisió de posicionament i la repetibilitat, que afecten la capacitat del sistema per arribar a la posició desitjada.
Els errors angulars, comunament coneguts com a gir, cabeceig i guiñada, impliquen la rotació al voltant dels eixos X, Y i Z, respectivament.Els errors angulars poden conduir a errors Abbé, que són errors angulars amplificats per la distància, com ara la distància entre una guia lineal (la font de l'error angular) i el punt d'eina d'un dispositiu de mesura.És important tenir en compte que els errors angulars estan presents fins i tot quan l'escenari no està en moviment, de manera que poden tenir un efecte negatiu en operacions estàtiques com ara mesurar o enfocar.
Els errors planars es produeixen en dues direccions: les desviacions en el recorregut en el pla horitzontal, que es coneix com a rectitud, i les desviacions en el recorregut en el pla vertical, que es coneix com a planitud.
Tot i que no hi ha regles ni directrius estrictes sobre el que constitueix una etapa lineal, són àmpliament reconegudes com la categoria més precisa de sistemes de moviment lineal.Quan un sistema es coneix com a etapa lineal, generalment s'entén que el sistema proporcionarà no només una gran precisió de posicionament i repetibilitat, sinó també baixos errors angulars i planars.Per aconseguir aquest nivell de rendiment, hi ha diversos principis que generalment segueixen els fabricants pel que fa a la construcció i el tipus de components utilitzats en el disseny escènic.
Aquesta etapa lineal utilitza coixinets de recirculació de carril perfilat amb un accionament de motor lineal.
En primer lloc, a diferència d'altres sistemes de moviment lineal, que habitualment utilitzen una extrusió o placa d'alumini com a base, una etapa lineal comença amb una base de terra de precisió.Les etapes dissenyades per als nivells més alts de planitud, rectitud i rigidesa sovint utilitzen una base feta d'acer o granit, tot i que en alguns dissenys s'utilitza alumini.L'acer i el granit també tenen coeficients d'expansió tèrmica més baixos que l'alumini, de manera que presenten una millor estabilitat dimensional en ambients amb temperatures extremes o variables.
El sistema de guia lineal també contribueix a la rectitud i la planitud del viatge, de manera que els mecanismes de guia escollits per a una etapa lineal són rails perfilats d'alta precisió,corredisses de rodets creuats, ocoixinets d'aire.Aquests sistemes de guia també proporcionen un suport molt rígid per reduir els errors angulars, que poden provocar errors Abbé quan hi ha un desplaçament entre l'origen de l'error (la guia) i el punt d'interès (punt d'eina o posició de càrrega).
Tot i que molts tipus de sistemes de moviment lineal utilitzen mecanismes d'accionament d'alta precisió, les etapes lineals utilitzen de manera aclaparadora una de les dues tecnologies: un cargol de boles d'alta precisió o un motor lineal.Normalment, els motors lineals proporcionen el nivell més alt de precisió i repetibilitat de posicionament, ja que eliminen el compliment i el joc inherent a un tren de transmissió mecànic i a l'acoblament entre la unitat i el motor.Per al cas especial de les tasques de posicionament submicròniques,actuadors piezoeléctricsomotors de bobina de veusolen ser els mecanismes d'accionament preferits pel seu moviment altament precís i repetible.
Tot i que el terme "etapa lineal" implica un sistema de moviment d'un sol eix, les etapes es poden combinar per formar sistemes multi-eix com ara les etapes XY,etapes planes, i etapes de pòrtic.
Aquesta etapa de pòrtic de dos eixos utilitza coixinets d'aire i motors lineals sobre una base de ceràmica.
Crèdit d'imatge: Aerotech
Hora de publicació: 29-mar-2023