Τα συστήματα γραμμικής κίνησης — που αποτελούνται από βάση ή περίβλημα, σύστημα καθοδήγησης και μηχανισμό οδήγησης — είναι διαθέσιμα σε μεγάλη ποικιλία σχεδίων και διαμορφώσεων για να ταιριάζουν σχεδόν σε κάθε εφαρμογή.Και επειδή τα σχέδιά τους είναι τόσο ποικίλα, συχνά κατηγοριοποιούνται σύμφωνα με βασικές αρχές κατασκευής και λειτουργίας.Παράδειγμα: Ο όρος «ενεργοποιητής» αναφέρεται συνήθως σε ένα σύστημα γραμμικής κίνησης με περίβλημα αλουμινίου που περικλείει τον οδηγό και τους μηχανισμούς κίνησης.Τα συστήματα που αναφέρονται ως «πίνακες» ή «πίνακες XY», σχεδιάζονται συνήθως με μια επίπεδη βάση στην οποία είναι τοποθετημένα τα εξαρτήματα του οδηγού και της μονάδας κίνησης.και το "γραμμικό στάδιο" ή το "στάδιο γραμμικής μετάφρασης" συνήθως αναφέρεται σε ένα σύστημα παρόμοιο στην κατασκευή με έναν γραμμικό πίνακα, αλλά σχεδιασμένο να ελαχιστοποιεί τα σφάλματα στη θέση και τη διαδρομή.
Τα συστήματα γραμμικής κίνησης μπορούν να εμφανίσουν τρεις τύπους σφαλμάτων: γραμμικά σφάλματα, γωνιακά σφάλματα και επίπεδα σφάλματα.
Τα γραμμικά σφάλματα είναι σφάλματα στην ακρίβεια τοποθέτησης και την επαναληψιμότητα, τα οποία επηρεάζουν την ικανότητα του συστήματος να φτάσει στην επιθυμητή θέση.
Τα γωνιακά σφάλματα - που συνήθως αναφέρονται ως roll, pitch και jiw - περιλαμβάνουν περιστροφή γύρω από τους άξονες X, Y και Z, αντίστοιχα.Τα γωνιακά σφάλματα μπορεί να οδηγήσουν σε σφάλματα Abbé, τα οποία είναι γωνιακά σφάλματα που ενισχύονται από την απόσταση, όπως η απόσταση μεταξύ ενός γραμμικού οδηγού (η πηγή του γωνιακού σφάλματος) και του σημείου εργαλείου μιας συσκευής μέτρησης.Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα γωνιακά σφάλματα υπάρχουν ακόμα και όταν η σκηνή δεν βρίσκεται σε κίνηση, επομένως μπορεί να έχουν αρνητική επίδραση σε στατικές λειτουργίες όπως η μέτρηση ή η εστίαση.
Τα επίπεδα σφάλματα συμβαίνουν σε δύο κατευθύνσεις — αποκλίσεις στη διαδρομή στο οριζόντιο επίπεδο, το οποίο αναφέρεται ως ευθύτητα, και αποκλίσεις στη διαδρομή στο κατακόρυφο επίπεδο, το οποίο αναφέρεται ως επιπεδότητα.
Αν και δεν υπάρχουν κανόνες ή αυστηρές οδηγίες για το τι συνιστά ένα γραμμικό στάδιο, αναγνωρίζονται ευρέως ως η πιο ακριβής κατηγορία συστημάτων γραμμικής κίνησης.Όταν ένα σύστημα αναφέρεται ως γραμμικό στάδιο, είναι γενικά κατανοητό ότι το σύστημα θα παρέχει όχι μόνο υψηλή ακρίβεια τοποθέτησης και επαναληψιμότητα, αλλά και χαμηλά γωνιακά και επίπεδα σφάλματα.Για να επιτύχουν αυτό το επίπεδο απόδοσης, υπάρχουν αρκετές αρχές που ακολουθούν γενικά οι κατασκευαστές όσον αφορά την κατασκευή και τον τύπο των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στη σκηνογραφία.
Αυτό το γραμμικό στάδιο χρησιμοποιεί ρουλεμάν ανακυκλοφορίας ράγας με προφίλ με γραμμική κίνηση κινητήρα.
Πρώτον, σε αντίθεση με άλλα συστήματα γραμμικής κίνησης, τα οποία συνήθως χρησιμοποιούν εξώθηση ή πλάκα αλουμινίου ως βάση, ένα γραμμικό στάδιο ξεκινά με μια βάση γείωσης ακριβείας.Τα στάδια που έχουν σχεδιαστεί για τα υψηλότερα επίπεδα επιπεδότητας, ευθύτητας και ακαμψίας χρησιμοποιούν συχνά βάση από χάλυβα ή γρανίτη, αν και σε ορισμένα σχέδια χρησιμοποιείται αλουμίνιο.Ο χάλυβας και ο γρανίτης έχουν επίσης χαμηλότερους συντελεστές θερμικής διαστολής από το αλουμίνιο, επομένως παρουσιάζουν καλύτερη σταθερότητα διαστάσεων σε περιβάλλοντα με ακραίες ή μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες.
Το σύστημα γραμμικής καθοδήγησης συμβάλλει επίσης στην ευθύτητα και την επιπεδότητα της διαδρομής, επομένως οι μηχανισμοί οδήγησης που επιλέγονται για μια γραμμική σκηνή είναι οι ράγες με προφίλ υψηλής ακρίβειας,διασταυρούμενες τσουλήθρες κυλίνδρων, ήρουλεμάν αέρα.Αυτά τα συστήματα καθοδήγησης παρέχουν επίσης πολύ άκαμπτη υποστήριξη για τη μείωση των γωνιακών σφαλμάτων, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε σφάλματα Abbé όταν υπάρχει μια μετατόπιση μεταξύ της προέλευσης του σφάλματος (ο οδηγός) και του σημείου ενδιαφέροντος (σημείο εργαλείων ή θέση φορτίου).
Ενώ πολλοί τύποι συστημάτων γραμμικής κίνησης χρησιμοποιούν μηχανισμούς μετάδοσης κίνησης υψηλής ακρίβειας, τα γραμμικά στάδια χρησιμοποιούν συντριπτικά μία από τις δύο τεχνολογίες: μια σφαιρική βίδα υψηλής ακρίβειας ή έναν γραμμικό κινητήρα.Οι γραμμικοί κινητήρες παρέχουν συνήθως το υψηλότερο επίπεδο ακρίβειας τοποθέτησης και επαναληψιμότητας, καθώς εξαλείφουν τη συμμόρφωση και την αντίστροφη αντίδραση που είναι εγγενής σε ένα μηχανικό σύστημα μετάδοσης κίνησης και τη σύζευξη μεταξύ του κινητήρα και του κινητήρα.Για την ειδική περίπτωση εργασιών εντοπισμού θέσης υπο-μικρών,πιεζοηλεκτρικοί ενεργοποιητέςήκινητήρες πηνίου φωνήςείναι συνήθως οι μηχανισμοί κίνησης της επιλογής, για την εξαιρετικά ακριβή, επαναλαμβανόμενη κίνησή τους.
Αν και ο όρος «γραμμικό στάδιο» υποδηλώνει ένα σύστημα κίνησης ενός άξονα, τα στάδια μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν συστήματα πολλαπλών αξόνων, όπως τα στάδια XY,επίπεδα στάδια, και στάδια σκελετών.
Αυτό το σκαλοπάτι δύο αξόνων χρησιμοποιεί ρουλεμάν αέρα και γραμμικούς κινητήρες σε κεραμική βάση.
Πίστωση εικόνας: Aerotech
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-29-2023