Os sistemas de movimento linear — que consistem em uma base ou alojamento, um sistema de guia e um mecanismo de acionamento — estão disponíveis em uma ampla variedade de designs e configurações para atender a quase todas as aplicações.E como seus projetos são tão variados, eles geralmente são categorizados de acordo com os principais princípios de construção e operação.Caso em questão: o termo “atuador” geralmente se refere a um sistema de movimento linear com uma carcaça de alumínio que envolve a guia e os mecanismos de acionamento;os sistemas referidos como “mesas” ou “mesas XY” são comumente projetados com uma placa de base plana na qual os componentes de guia e acionamento são montados;e "estágio linear" ou "estágio de translação linear" geralmente se refere a um sistema semelhante em construção a uma mesa linear, mas projetado para minimizar erros de posicionamento e deslocamento.
Os sistemas de movimento linear podem exibir três tipos de erros: erros lineares, erros angulares e erros planares.
Erros lineares são erros na precisão e repetibilidade do posicionamento, que afetam a capacidade do sistema de alcançar a posição desejada.
Erros angulares - comumente referidos como rotação, inclinação e guinada - envolvem rotação em torno dos eixos X, Y e Z, respectivamente.Erros angulares podem levar a erros Abbé, que são erros angulares amplificados pela distância, como a distância entre uma guia linear (a fonte do erro angular) e a ponta da ferramenta de um dispositivo de medição.É importante observar que os erros angulares estão presentes mesmo quando a platina não está em movimento, portanto, eles podem ter um efeito negativo nas operações estáticas, como medição ou foco.
Os erros planares ocorrem em duas direções — desvios no percurso no plano horizontal, que são referidos como retilinidade, e desvios no percurso no plano vertical, que são referidos como planicidade.
Embora não haja regras ou diretrizes rígidas para o que constitui um estágio linear, eles são amplamente reconhecidos como a categoria mais precisa de sistemas de movimento linear.Quando um sistema é referido como um estágio linear, é geralmente entendido que o sistema fornecerá não apenas alta precisão de posicionamento e repetibilidade, mas também baixos erros angulares e planares.Para atingir esse nível de desempenho, existem vários princípios que os fabricantes geralmente seguem em termos de construção e do tipo de componentes usados no design do palco.
Este estágio linear usa rolamentos de recirculação de trilhos perfilados com acionamento de motor linear.
Primeiro, ao contrário de outros sistemas de movimento linear, que geralmente usam uma extrusão ou placa de alumínio como base, um estágio linear começa com uma base retificada com precisão.Os estágios projetados para os mais altos níveis de planicidade, retidão e rigidez geralmente usam uma base feita de aço ou granito, embora o alumínio seja usado em alguns projetos.O aço e o granito também possuem coeficientes de expansão térmica mais baixos que o alumínio, portanto apresentam melhor estabilidade dimensional em ambientes com temperaturas extremas ou variáveis.
O sistema de guia linear também contribui para a retilinidade e planicidade do deslocamento, de modo que os mecanismos de guia escolhidos para um estágio linear são trilhos perfilados de alta precisão,escorregas cruzados, ourolamentos de ar.Esses sistemas de guia também fornecem suporte muito rígido para reduzir erros angulares, que podem levar a erros de Abbé quando há um deslocamento entre a origem do erro (guia) e o ponto de interesse (ponto de ferramenta ou posição de carga).
Embora muitos tipos de sistemas de movimento linear usem mecanismos de acionamento de alta precisão, os estágios lineares usam predominantemente uma das duas tecnologias: um fuso de esferas de alta precisão ou um motor linear.Os motores lineares normalmente fornecem o mais alto nível de precisão de posicionamento e repetibilidade, pois eliminam a conformidade e a folga inerentes a um sistema de transmissão mecânico e ao acoplamento entre o inversor e o motor.Para o caso especial de tarefas de posicionamento sub-mícron,atuadores piezooumotores de bobina de vozsão tipicamente os mecanismos de acionamento de escolha, por seu movimento altamente preciso e repetível.
Embora o termo “estágio linear” implique um sistema de movimento de eixo único, os estágios podem ser combinados para formar sistemas de vários eixos, como estágios XY,estágios planares, e estágios de pórtico.
Este estágio de pórtico de dois eixos usa rolamentos de ar e motores lineares em uma base de cerâmica.
Crédito da imagem: Aerotech
Horário da postagem: 29 de março de 2023