Lineaire bewegingssystemen — bestaande uit een basis of behuizing, een geleidingssysteem en een aandrijfmechanisme — zijn verkrijgbaar in een breed scala aan ontwerpen en configuraties voor vrijwel elke toepassing.En omdat hun ontwerpen zo gevarieerd zijn, worden ze vaak gecategoriseerd volgens de belangrijkste constructie- en werkingsprincipes.Voorbeeld: de term "actuator" verwijst doorgaans naar een lineair bewegingssysteem met een aluminium behuizing die de geleidings- en aandrijfmechanismen omsluit;systemen waarnaar wordt verwezen als "tafels" of "XY-tafels", zijn gewoonlijk ontworpen met een vlakke grondplaat waarop de geleidings- en aandrijfcomponenten zijn gemonteerd;en "lineaire trap" of "lineaire vertaaltrap" verwijst doorgaans naar een systeem dat qua constructie vergelijkbaar is met een lineaire tafel, maar is ontworpen om fouten in positionering en verplaatsing te minimaliseren.
Lineaire bewegingssystemen kunnen drie soorten fouten vertonen: lineaire fouten, hoekfouten en vlakfouten.
Lineaire fouten zijn fouten in positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid, die van invloed zijn op het vermogen van het systeem om de gewenste positie te bereiken.
Hoekfouten - gewoonlijk rollen, stampen en gieren genoemd - hebben betrekking op rotatie rond respectievelijk de X-, Y- en Z-assen.Hoekfouten kunnen leiden tot Abbé-fouten, dit zijn hoekfouten versterkt door afstand, zoals de afstand tussen een lineaire geleiding (de bron van de hoekfout) en het gereedschapspunt van een meetinstrument.Het is belangrijk op te merken dat hoekfouten zelfs aanwezig zijn als het podium niet in beweging is, dus ze kunnen een negatief effect hebben op statische bewerkingen zoals meten of scherpstellen.
Planaire fouten treden op in twee richtingen: afwijkingen in verplaatsing in het horizontale vlak, wat rechtheid wordt genoemd, en afwijkingen in verplaatsing in het verticale vlak, wat vlakheid wordt genoemd.
Hoewel er geen regels of strikte richtlijnen zijn voor wat een lineair podium is, worden ze algemeen erkend als de meest precieze categorie van lineaire bewegingssystemen.Wanneer naar een systeem wordt verwezen als een lineaire tafel, wordt algemeen aangenomen dat het systeem niet alleen een hoge positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid biedt, maar ook lage hoek- en vlakfouten.Om dit prestatieniveau te bereiken, zijn er verschillende principes die fabrikanten over het algemeen volgen in termen van constructie en het type componenten dat wordt gebruikt in het podiumontwerp.
Deze lineaire trap maakt gebruik van geprofileerde railrecirculerende lagers met een lineaire motoraandrijving.
Ten eerste, in tegenstelling tot andere lineaire bewegingssystemen, die gewoonlijk een aluminium extrusie of plaat als basis gebruiken, begint een lineair podium met een nauwkeurig geslepen basis.Podia die zijn ontworpen voor de hoogste niveaus van vlakheid, rechtheid en stijfheid, gebruiken vaak een basis van staal of graniet, hoewel in sommige ontwerpen aluminium wordt gebruikt.Staal en graniet hebben ook lagere thermische uitzettingscoëfficiënten dan aluminium, zodat ze een betere dimensionele stabiliteit vertonen in omgevingen met extreme of variërende temperaturen.
Het lineaire geleidingssysteem draagt ook bij aan de rechtheid en vlakheid van reizen, dus de geleidingsmechanismen bij uitstek voor een lineair podium zijn zeer nauwkeurige geprofileerde rails,gekruiste rollenbanen, oflucht lagers.Deze geleidingssystemen bieden ook een zeer stijve ondersteuning om hoekfouten te verminderen, wat kan leiden tot Abbé-fouten wanneer er een offset is tussen de oorsprong van de fout (de geleider) en het aandachtspunt (gereedschapspunt of laadpositie).
Hoewel veel soorten lineaire bewegingssystemen zeer nauwkeurige aandrijfmechanismen gebruiken, gebruiken lineaire trappen overweldigend een van de twee technologieën: een zeer nauwkeurige kogelomloopspindel of een lineaire motor.Lineaire motoren bieden doorgaans het hoogste niveau van positioneringsnauwkeurigheid en herhaalbaarheid, omdat ze de compliantie en speling elimineren die inherent zijn aan een mechanische aandrijflijn en koppeling tussen de aandrijving en de motor.Voor het speciale geval van sub-micron positioneringstaken,piëzo-actuatorsofspreekspoel motorenzijn meestal de favoriete aandrijfmechanismen vanwege hun zeer nauwkeurige, herhaalbare beweging.
Hoewel de term "lineaire tafel" een bewegingssysteem met één as impliceert, kunnen trappen worden gecombineerd om systemen met meerdere assen te vormen, zoals XY-tafels,vlakke stadiaen portaaltrappen.
Deze tweeassige portaaltrap maakt gebruik van luchtlagers en lineaire motoren op een keramische basis.
Afbeelding tegoed: Aerotech
Posttijd: 29 maart 2023