重复性和准确性是所有运动系统的核心-特别是XY龙门。在龙门上,控制装置使轴通过预先设定的轨迹运行。传统的XY龙门设置包括位于双胞胎X1和X2支撑轴上的y轴龙门成员。后者轴包括电机、螺杆和轴承,由与行程正交的有限距离隔开。
由于线性导轨的制造限制,有偏转,滚珠丝杠误差,和失调,导致X1和X2的位置误差-在很大程度上是由于不完美的正交性。因此,当加载的y轴扫过XY平面时,也会引入x轴位置误差。
如何解决这个问题或传播错误?通常工程师在控件中添加2D位置误差映射,或将Y轴悬挂在柔性构件(flexures)上,然后独立控制X1和X2轴以保持正交性。这减少了系统带宽,并允许角度调整或不超过1°左右。下面介绍更多内容。
无数其他的应用程序都有意使用较大的角度来构建x - y轴设置,以允许对非正交定位的对象和模式进行工作-工具对齐。
一个制造商IntelLiDrives-现在设计和制造这样的XY龙门覆盖大的区域,与θ角到20°或更多.这种新的运动学设置为oem提供了从独立的X1和X2平行轴的大范围运动。此外,它让控件保持XY平面的正交性,或有意增加关于X1和X2的Y轴,甚至绕一个虚拟编程点旋转Y轴。
龙门的X1和X2上的两个枢轴点让Y交叉轴绕每个X轴旋转,然后绕每个X轴线性移动.目前的门架迭代使用电机驱动的滚珠丝杠执行器(更具体地说,运行一个包含编码器的无刷伺服电机),但未来迭代的设计可能利用集成的直线伺服电机,以满足需要直接驱动精度的应用。这些龙门的工作区域也比三角洲机器人大(三角洲机器人也可能昂贵和笨重)。
可选z轴应用需要自由度
IntelLiDrives在机架中集成了一个多轴控制器,可以独立控制X1和X2的位置和theta(作为X1-X2控制)。独立控制X1和X2轴意味着它们可以在任意数量的可编程距离上进行描边——这反过来又使y轴能够围绕可编程轴心点旋转。
IntelLiDrives目前销售这种设计的龙门,提供800 x 800毫米的XY行程,Y旋转20°。角度控制为1弧秒分辨率,可重复性为3弧秒。更大的版本可根据要求提供。该机架已经在无数的线对齐,半导体晶圆和平板制造应用中运行。欲了解更多信息,请访问www.intellidrives.com.
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