Etapy napędu ręcznego i zmotoryzowanego
Etapy pozycjonowania rozróżnia się ze względu na środki stosowane do sterowania położeniem platformy scenicznej, albo poprzez sterowanie ręczne za pomocą pokrętła pozycjonującego, albo sterowanie silnikowe za pomocą silnika krokowego. Są to dwa najpopularniejsze typy etapów pozycjonowania. Typowy etap pozycjonowania składa się z ruchomej platformy spoczywającej na nieruchomej podstawie oraz pokrętła pozycjonującego, w którym sygnał wejściowy ruchu obrotowego jest przekształcany na ruch liniowy. Dobre wprowadzenie do mechanizmów napędowych zwykle stosowanych na etapach pozycjonowania można znaleźć tutaj.
Etapy pozycjonowania wszystkich stylów i rozmiarów są wykorzystywane w różnorodnych zastosowaniach systemów ruchu w celu ograniczania i kontrolowania zarówno położenia, jak i ruchu podzespołów w złożeniach. Platformy z gwintowanymi otworami służą jako punkty kotwiczenia innego sprzętu oraz służą do mocowania narzędzi, sprzętu inspekcyjnego itp.
Do ruchu jednoosiowego zwykle dostępne są zarówno ręczne, jak i napędzane silnikiem stopnie, chociaż wiele osi można uzyskać w wyniku projektu użytkownika lub dostępnych na rynku kombinacji, takich jak stopnie pozycyjne XY lub nawet XYZ. Liniowe, jednowymiarowe etapy służą do pozycjonowania wzdłuż jednej osi. I odwrotnie, etapy wieloosiowe składają się z jednego lub większej liczby stopni liniowych, zorientowanych w przeciwnych kierunkach w celu uzyskania pozycjonowania w wielu osiach.
Ręczny stolik w osi XY
Nieodłączne różnice między stopniami ręcznymi i zmotoryzowanymi zapewniają każdemu idealne zastosowanie funkcjonalne, mające zastosowanie w szeregu zastosowań związanych z ruchem. Etapy ręczne są dopuszczalne w przypadku zastosowań na mniejszą skalę, takich jak pozycjonowanie specjalistycznego sprzętu do kontroli wymiarów. Na przykład wieloosiowe stoliki ręczne stosuje się do ręcznego pozycjonowania próbek do badania pod mikroskopem lub innymi zaawansowanymi technikami badań optycznych. Istnieje jednak szereg wymagań aplikacyjnych, w których inżynier powinien rozważyć zastosowanie zmotoryzowanego etapu pozycjonowania:
Wysokie obciążenia: Najbardziej oczywiste zastosowanie sceny zmotoryzowanej ma miejsce, gdy obciążenie sceny jest zbyt duże, aby można było użyć pokrętła do skutecznego ustawienia platformy. W zastosowaniach, w których należy przenosić duże obciążenia, siła wymagana do obrócenia pokrętła ręcznego pozycjonowania na stoliku ręcznym może być bardzo trudna do obsługi przez osobę. W niektórych przypadkach zaprojektowanie systemu z ręcznym pokrętłem, wystarczająco dużego, aby umożliwić ręczne indeksowanie stopnia pozycjonowania, może po prostu nie być wykonalne. Z tego powodu zmotoryzowane etapy pozycjonowania są stosowane prawie wyłącznie do pozycjonowania ciężkich ładunków.
Zautomatyzowana precyzja: Chociaż ręczne etapy pozycjonowania są w stanie osiągnąć wysoki stopień precyzji, istnieją również zastosowania ruchu, które wymagają osiągnięcia wielu pozycji w niezwykle krótkich odstępach czasu, co może być niemożliwe do osiągnięcia przy stosunkowo nieprecyzyjnej operacji ręcznej. Tego rodzaju wymagania aplikacji można najlepiej spełnić za pomocą zmotoryzowanego silnika krokowego, który można zaprogramować tak, aby poruszał się o precyzyjne przyrosty za każdym razem.
Ograniczenia przestrzenne: Biorąc pod uwagę ograniczenia przestrzeni fizycznej, które mogą istnieć w żądanej aplikacji sterującej ruchem, zapewnienie wystarczającej przestrzeni umożliwiającej nieograniczony dostęp do ręcznego pokrętła w celu pozycjonowania może nie być fizycznie możliwe. Należy wziąć pod uwagę, że pokrętło ręczne musi być wybierane ręcznie przez osobę, co wymaga znacznie większej przestrzeni wokół sceny niż stanowisko zmotoryzowane
Zmotoryzowany stolik z osią XY
Podsumowując, zmotoryzowany stopień krokowy działa niezwykle skutecznie pod dużymi obciążeniami, z dużą precyzją dzięki zautomatyzowanemu kontrolerowi ruchu, który nie wymaga fizycznego dostępu do sceny. Podczas gdy stolik ręczny może być więcej niż wystarczający w przypadku prostych funkcji, takich jak pozycjonowanie próbek pod mikroskopem optycznym, wyższy stopień precyzji i powtarzalności może być wymagany do pozycjonowania większego sprzętu lub przedmiotów obrabianych w celu precyzyjnej obróbki lub operacji kontrolnych. Zmotoryzowany stopień pozycjonowania jest również najlepszym wyborem do zastosowań wymagających powtarzalnego pozycjonowania z większą częstotliwością (tj. wiele razy na minutę). Byłoby to prawie niemożliwe do osiągnięcia za pomocą ręcznego stopnia pozycjonowania.
Ręczne etapy pozycjonowania są zwykle stosowane w indywidualnych zastosowaniach w celu precyzyjnego pozycjonowania małych części lub elementów obrabianych na potrzeby dodatkowych kontroli lub pomiarów. Z kolei zmotoryzowane stopnie napędowe są stosowane w dynamicznych, zautomatyzowanych środowiskach do zastosowań, w których mogą występować duże obciążenia/prędkości, a przestrzeń fizyczna jest na wagę złota.