Precyzyjne pozycjonowanie: Wybierz idealny stół liniowy pod swoje potrzeby

Ze względu na ograniczony czas oraz potrzebę ekonomicznego podejścia w procesie tworzenia automatycznych urządzeń pozycjonujących i manipulatorów wieloosiowych, projektanci coraz częściej decydują się na wykorzystanie gotowych komponentów, co umożliwia łatwe i szybkie składanie wymaganych konstrukcji. Można to porównać do składania klocków.

Wybór stołów pozycjonujących może być zróżnicowany dla różnych zastosowań, gdy w Twoim projekcie lub układzie potrzebny jest mechanizm do prowadzenia lub pozycjonowania ładunku. Mimo że wiele stołów liniowych jest odpowiednich dla szerokiej gamy maszyn przemysłowych, niektóre są bardziej wyspecjalizowane do zastosowań przy dużych prędkościach, podczas gdy inne oferują większą siłę ciągu do obsługi dużych obciążeń. Ponadto, pewne zadania wymagają wykorzystania stolików liniowych o bardzo małych rozmiarach i konieczności pracy w kontrolowanych warunkach, gdzie wymagania dotyczące maszyn są bardzo rygorystyczne, np. w pomieszczeniach typu clean room.

Większość stołów liniowych łączy precyzyjną technologię obróbki i elektronikę. Zawierają one prowadnice liniowe, śruby kulowe lub silniki liniowe, w połączeniu z elementami sterującymi, w jednej jednostce. Dzięki temu możesz zmniejszyć rozmiar projektów i uprościć proces montażu. Starannie wybierając, można znaleźć stół liniowy, który będzie działał w Twojej aplikacji przez długi czas. Dostępne są różne kryteria wyboru, które stoły liniowe muszą spełniać, dzięki czemu można znaleźć urządzenie najlepiej dopasowane do Twoich standardów.

Stoły pozycjonujące z silnikiem liniowym

Stoły te integrują silnik liniowy prądu zmiennego pomiędzy łożem a stołem i są pożądane w maszynach charakteryzujących się dużą prędkością ruchu, takich jak systemy typu „pick & place” lub maszyny do produkcji elektroniki i półprzewodników. Stoły pozycjonujące z silnikiem liniowym zapewniają wysoką dokładność, bardzo niski czas reakcji oraz kompaktowe rozmiary.

Zintegrowany silnik składa się z ruchomej cewki i jarzma w kształcie litery „C”, które znajdują się między dwoma magnesami stojana. W tym układzie wykorzystuje się regułę lewej dłoni Fleminga, w której pionowy strumień magnetyczny wywierany przez magnes oraz strumień obrotowy generowany wokół cewki przez prąd wymuszają poziomy ruch cewki. Prąd w cewce jest przełączany w kierunku odpowiadającym kierunkowi strumienia, co generuje ciągłą siłę napędową, zapewniającą i utrzymującą szybki i precyzyjny ruch. Zintegrowana elektronika kontroluje natężenie prądu, wykorzystując informacje zwrotne z enkodera liniowego, aby zapewnić precyzyjny ruch i pozycjonowanie. 

Rys.1. NT...XZ to jednostka typu pick & place z napędem liniowym o niskim profilu grubości 18 mm, składająca się z ruchomego stołu w osi X i łoża w osi Z, wykorzystuje miniaturową prowadnicę liniową ML typu C-Lube w ruchu liniowym.

Częste wymagania projektantów maszyn w początkowym etapie doboru napędu, obejmują:

• Wysoką precyzją pozycjonowania: stoły pozycjonujące z zintegrowanym silnikiem liniowym oferują bardzo wysoką dokładność pozycjonowania dzięki regulacji prądu, mogą utrzymać stabilne prędkości około ±1,78 % dla posuwu 10 mm/s. i stabilność statyczną na poziomie ±1 µm lub mniej.
• Wysoką prędkość i dużą siłę: silniki liniowe pozwalają na uzyskanie wysokiej prędkości ruchu, a jednocześnie zapewniają dużą siłę ciągu. W zależności od długości szyny prowadnicy liniowej możemy uzyskać bardzo długie skoki przekraczające nawet 2700 mm przy uzyskaniu prędkości nawet do
• 3000 mm/s. Gęsto rozmieszczone ruchome cewki pola silnika liniowego pozwalają na generowanie wysokich sił ciągu do pozycjonowania dużych obciążeń.
• Kompaktowe rozmiary: napędy silników liniowych są często dostępne w kompaktowych rozmiarach, dzięki integracji magnesów neodymowych, które zapewniają dużą siłę ciągu i szybką reakcję nawet przy niewielkich rozmiarach. Przykładem takiego stołu liniowego jest nano-stolik liniowy NT38V10 firmy IKO Nippon Thompson, który ma tylko 11 mm wysokości w przekroju, 38 mm szerokości i 62 mm długości.
• Niski poziom hałasu i drgań: zintegrowany silnik pozwala na zmniejszenie poziomu hałasu i drgań podczas pracy, co jest szczególnie ważne w niektórych aplikacjach.
• Odporność na środowisko: stoły liniowe z zintegrowanym silnikiem mogą być wykonane z materiałów odpornych na warunki środowiskowe, takie jak wilgoć, pył lub wysoka temperatura.

Specjalistyczne stoły liniowe

Czasami aplikacja stwarza wyzwania, którym tradycyjne stoły liniowe mogą nie sprostać. Niektóre aplikacje wymagają przekształcenia ruchu liniowego w ruch obrotowy pod określonym kątem roboczym. Stoły obrotowe mogą współpracować zarówno z serwomotorami krokowymi, jak i serwomotorami prądu przemiennego. W konstrukcję wbudowane są łożyska krzyżowe, aby zapewnić precyzyjną korekcję kąta. Można je również zamontować na precyzyjnym stole liniowym w aplikacjach wieloosiowych.

Stoły modułowe osiowe SA…DE — kompaktowe i niskoprofilowe urządzenia do precyzyjnego pozycjonowania — wykorzystują prowadnice liniowe oraz łożyska krzyżowe odpowiadające za obrót. Dzięki zastosowaniu napędu bezpośredniego oraz kontroli w pętli zamkniętej, stolik osiąga bardzo dokładne pozycjonowanie w ruchu w osi X, Y, θ.

Stoły obrotowe SK..W — to moduły z nieograniczonym obrotem – wykorzystuje mechanizm przekładni ślimakowej. Łożyska krzyżowe IKO są stosowane do prowadzenia ruchu obrotowego i wykorzystywane bezpośrednio jako stół w celu uzyskania bardzo dużej precyzji obrotu, dużej sztywności i niskiego profilu.

Rys.2. Ultra-kompaktowe, napędzane silnikiem liniowym stoły pozycjonujące mogą mieć wymiary zaledwie 11 mm wysokości w przekroju, 38 mm szerokości i 62 mm długości

Precyzyjny podnoszony stół TZ – wykonuje precyzyjne pozycjonowanie w górę i w dół za pomocą mechanizmu klinowego. Zastosowany mechanizm klinowy osiąga zarówno wysoką dokładność, jak i wysoką sztywność przy kompaktowych rozmiarach.

Precyzyjny stół liniowy, który spełni potrzeby Twojej aplikacji

Jeśli chodzi o przesuwanie lub prowadzenie ładunku, wybrany mechanizm pozycjonowania musi działać z dokładnością i precyzją, oferując jednocześnie właściwości odpowiednie dla konkretnego zastosowania. Pamiętaj, aby współpracować z producentem, który ma historię dostarczania tego typu komponentów, które wykazują wysoką precyzję i mogą zapewnić długotrwałą, bezobsługową pracę. IKO Nippon Thompson oferuje zróżnicowaną gamę precyzyjnych stołów pozycjonujących w wysokiej klasie dokładności wykonania, aby zaspokoić większość potrzeb klientów.