Los sistemas de movimiento lineal, que consisten en una base o carcasa, un sistema de guía y un mecanismo impulsor, están disponibles en una amplia variedad de diseños y configuraciones para adaptarse a casi cualquier aplicación.Y debido a que sus diseños son tan variados, a menudo se clasifican según los principios clave de construcción y funcionamiento.Caso en cuestión: el término "actuador" generalmente se refiere a un sistema de movimiento lineal con una carcasa de aluminio que encierra la guía y los mecanismos de accionamiento;los sistemas denominados "mesas" o "mesas XY" se diseñan comúnmente con una placa base plana en la que se montan los componentes de guía y accionamiento;y “plataforma lineal” o “plataforma de traducción lineal” generalmente se refiere a un sistema de construcción similar a una mesa lineal pero diseñado para minimizar los errores de posicionamiento y desplazamiento.
Los sistemas de movimiento lineal pueden exhibir tres tipos de errores: errores lineales, errores angulares y errores planares.
Los errores lineales son errores en la precisión y repetibilidad del posicionamiento, que afectan la capacidad del sistema para alcanzar la posición deseada.
Los errores angulares, comúnmente conocidos como balanceo, cabeceo y guiñada, implican la rotación sobre los ejes X, Y y Z, respectivamente.Los errores angulares pueden dar lugar a errores de Abbé, que son errores angulares amplificados por la distancia, como la distancia entre una guía lineal (la fuente del error angular) y la punta de la herramienta de un dispositivo de medición.Es importante tener en cuenta que los errores angulares están presentes incluso cuando la platina no está en movimiento, por lo que pueden tener un efecto negativo en las operaciones estáticas, como la medición o el enfoque.
Los errores planares ocurren en dos direcciones: desviaciones en el recorrido en el plano horizontal, lo que se denomina rectitud, y desviaciones en el recorrido en el plano vertical, lo que se denomina planitud.
Aunque no existen reglas ni pautas estrictas sobre lo que constituye una etapa lineal, son ampliamente reconocidos como la categoría más precisa de sistemas de movimiento lineal.Cuando se hace referencia a un sistema como una etapa lineal, generalmente se entiende que el sistema proporcionará no solo una alta precisión de posicionamiento y repetibilidad, sino también bajos errores angulares y planos.Para lograr este nivel de desempeño, existen varios principios que los fabricantes generalmente siguen en términos de construcción y el tipo de componentes utilizados en el diseño del escenario.
Esta etapa lineal utiliza rodamientos de recirculación de rieles perfilados con accionamiento de motor lineal.
En primer lugar, a diferencia de otros sistemas de movimiento lineal, que suelen utilizar una placa o extrusión de aluminio como base, una etapa lineal comienza con una base rectificada con precisión.Los escenarios diseñados para los más altos niveles de planitud, rectitud y rigidez suelen utilizar una base de acero o granito, aunque en algunos diseños se utiliza aluminio.El acero y el granito también tienen coeficientes de expansión térmica más bajos que el aluminio, por lo que exhiben una mejor estabilidad dimensional en ambientes con temperaturas extremas o variables.
El sistema de guía lineal también contribuye a la rectitud y planitud del recorrido, por lo que los mecanismos de guía elegidos para un escenario lineal son rieles perfilados de alta precisión,toboganes de rodillos cruzados, ocojinetes de aire.Estos sistemas de guía también brindan un soporte muy rígido para reducir los errores angulares, lo que puede provocar errores de Abbé cuando hay una compensación entre el origen del error (la guía) y el punto de interés (punto de herramienta o posición de carga).
Si bien muchos tipos de sistemas de movimiento lineal utilizan mecanismos de accionamiento de alta precisión, las etapas lineales utilizan abrumadoramente una de dos tecnologías: un husillo de bolas de alta precisión o un motor lineal.Los motores lineales generalmente brindan el nivel más alto de precisión y repetibilidad de posicionamiento, ya que eliminan la flexibilidad y el contragolpe inherentes a una transmisión mecánica y al acoplamiento entre la transmisión y el motor.Para el caso especial de tareas de posicionamiento submicrónico,actuadores piezoeléctricosomotores de bobina de vozsuelen ser los mecanismos de accionamiento de elección, por su movimiento repetible y de alta precisión.
Aunque el término "etapa lineal" implica un sistema de movimiento de un solo eje, las etapas se pueden combinar para formar sistemas de varios ejes, como las etapas XY,etapas planasy etapas de pórtico.
Esta etapa de pórtico de dos ejes utiliza cojinetes de aire y motores lineales sobre una base de cerámica.
Crédito de la imagen: Aerotech
Hora de publicación: 29-mar-2023