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Che cos'è uno stadio lineare?

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Come misurare e controllare la posizione lungo ciascun asse.

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Uno stadio lineare stabilizza l'asse di movimento di un oggetto che viene spostato da un sistema di movimento. Il movimento di scorrimento prodotto ha portato alcuni a definire il dispositivo come una slitta lineare, che è il componente del cuscinetto per il movimento lineare dello stadio. Le parti dello stadio lineare, o di traslazione, comprendono una piattaforma e una base collegate dal cuscinetto per il moto lineare e da una guida. Il sistema consente la traslazione del movimento lungo un singolo asse, sia esso l'asse X, Y o Z verticale.

La piattaforma di uno stadio lineare si muove sempre in relazione alla sua base. Il movimento è limitato a un asse dalla guida del dispositivo. Tra i tipi di guida vi sono quelle a sfera, che offrono brevi distanze di traslazione e basse capacità di peso e sono le più economiche. Le guide a flessione sono molto precise e non si usurano, ma hanno una corsa ridotta. Anche le guide a rulli incrociati, a manicotto cilindrico ad alta capacità e a coda di rondine sono stili comuni utilizzati con uno stadio lineare.

Gli attuatori lineari di uno stadio di traslazione controllano la posizione della piattaforma durante il movimento. In configurazione manuale, una manopola di controllo sulla vite di guida indica la posizione angolare dello stadio. Nelle applicazioni ottiche, gli stadi di precisione richiedono un'accuratezza superiore a quella consentita da una vite di trascinamento, per cui una vite a passo fine o un micrometro sono fissati a un cuscinetto metallico sulla piattaforma. Il movimento può essere controllato anche da un motore passo-passo, che viene impostato per muoversi in incrementi denominati passi nelle applicazioni di movimento.

Un motore CC con encoder può essere integrato in uno stadio lineare. Il movimento a incrementi fissi non si applica a questo tipo, quindi una riga è integrata nello stadio e l'encoder misura la posizione dello stadio rispetto alla riga. I dati di posizionamento vengono trasmessi a un controllore che sposta automaticamente lo stadio in posizioni predefinite. I sistemi che richiedono più di un asse di movimento possono combinare stadi lineari, come uno stadio a due assi utilizzato per i microscopi. Se è necessario un movimento verticale, si utilizza uno stadio a tre assi.

Per i sistemi di movimento, la precisione è importante. L'errore di Abbe è uno spostamento comune che deriva da errori angolari del sistema. Altri errori includono il beccheggio, il rollio e l'imbardata, e la precisione degli assi X e Y dipende dall'allineamento ortogonale degli altri assi. Uno stadio lineare può anche includere controlli di rotazione e inclinazione, consentendo fino a sei assi di movimento.