Tabelle XY: In cosa si differenziano dai sistemi cartesiani e a portale?

Un comune progetto di tavola XY utilizza guide a rulli incrociati e una vite a ricircolo di sfere per una corsa e una precisione di posizionamento molto elevate.

Ci sono molti modi per costruire sistemi lineari per il movimento nelle direzioni X, Y e/o Z - note anche come coordinate cartesiane. I termini che generalmente utilizziamo per riferirci a questi sistemi dipendono da come vengono assemblati gli assi, da dove viene posizionato il carico e, in una certa misura, dal tipo di utilizzo per cui il sistema è stato progettato. In molte applicazioni industriali, i robot cartesiani e quelli a portale sono prevalenti, ma nelle applicazioni di precisione, le tavole XY sono spesso la scelta migliore, grazie alla loro struttura compatta e rigida e alle precisioni di spostamento e posizionamento molto elevate.

Sistemi cartesiani

I sistemi cartesiani sono costituiti da due o tre assi: X-Y, X-Z, o X-Y-Z. Spesso incorporano un effettore finale con un componente rotante per l'orientamento del carico o del pezzo, ma forniscono sempre un movimento lineare in almeno due delle tre coordinate cartesiane.

Quando si utilizza un sistema cartesiano, il carico è solitamente a sbalzo dall'asse più esterno (Y o Z). Ad esempio, in un portale X-Y, il carico viene montato sull'asse Y, sia all'estremità dell'asse che ad una distanza dall'asse, creando un braccio momento sull'asse Y. Questo può limitare la loro capacità di carico, in particolare quando l'asse più esterno ha una corsa molto lunga, creando un grande momento sugli assi inferiori di supporto.

I sistemi cartesiani sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni con corse massime su ogni asse tipicamente di un metro o meno. Le più comuni di queste applicazioni includono il pick-and-place, l'erogazione e il montaggio.

Sistemi a portale

Per affrontare il problema degli assi esterni che causano un carico momentaneo sugli assi interni, i sistemi a portale utilizzano due assi X e, in alcuni casi, due assi Y e due assi Z. (I carriponte hanno quasi sempre tre assi: X, Y e Z.) Il carico su un sistema a portale si trova all'interno dell'impronta del portale e il portale è montato sopra l'area di lavoro. Tuttavia, per i pezzi che non possono essere maneggiati dall'alto, i gantry possono essere configurati per lavorare dal basso.

I sistemi a portale sono utilizzati in applicazioni con corse lunghe (superiori a un metro) e possono trasportare carichi utili molto pesanti che non sono adatti ad un design a sbalzo. Uno degli usi più comuni per i sistemi a portale è il trasporto aereo, come lo spostamento di componenti automobilistici di grandi dimensioni da una stazione all'altra in un'operazione di assemblaggio.

Tabelle XY

Le tavole XY sono simili ai sistemi cartesiani XY, in quanto hanno due assi (X e Y, come dice il loro nome) montati uno sopra l'altro, e tipicamente hanno corse di un metro o meno. Ma la differenza fondamentale tra i sistemi cartesiani XY e le tavole XY sta nel modo in cui il carico è posizionato. Invece di essere a sbalzo, come in un sistema cartesiano, il carico su una tavola XY è quasi sempre centrato sull'asse Y, senza che il carico crei un momento significativo sull'asse Y.

In questo caso il principio del "come viene utilizzato il sistema" aiuta a distinguere tra i vari tipi di sistemi multiasse. Le tavole XY funzionano generalmente solo all'interno della propria impronta, il che significa che il carico non si estende oltre l'asse Y. Questo le rende più adatte per applicazioni in cui un carico deve essere posizionato nel piano orizzontale (X-Y). Un esempio tipico è un wafer a semiconduttore che viene posizionato per l'ispezione, o un pezzo che viene posizionato per una lavorazione. I progetti denominati "open-frame" o "open aperture" hanno un'apertura libera attraverso il centro della tavola. Questo permette loro di essere utilizzati in applicazioni in cui la luce o gli oggetti devono passare attraverso, come le applicazioni di ispezione retroilluminate e i processi di inserimento.