XY工作臺：它們與笛卡爾系統和龍門(mén)系統有何不同？

有多種方法可以構建用于 X、Y 和/或 Z 方向運動(dòng)的線(xiàn)性系統（也稱(chēng)為笛卡爾坐標）。我們通常用來(lái)指代這些系統的術(shù)語(yǔ)取決于軸的組裝方式、負載的位置以及在某種程度上系統的設計用途。在許多工業(yè)應用中，笛卡爾和龍門(mén)式機器人很普遍，但在精密應用中，XY 工作臺通常是更好的選擇，因為它們結構緊湊、剛性強，行程和定位精度非常高。

笛卡爾系統

笛卡爾系統由兩個(gè)或三個(gè)軸組成：X-Y、X-Z 或 X-Y-Z。它們通常結合了帶有旋轉部件的末端執行器來(lái)定位負載或工件，但它們始終在三個(gè)笛卡爾坐標中的至少兩個(gè)中提供線(xiàn)性運動(dòng)。

當使用笛卡爾系統時(shí)，負載通常從外軸（Y 或 Z）懸臂。例如，在 X-Y 龍門(mén)架中，負載安裝在 Y 軸上，要么安裝在軸的末端，要么安裝在離軸有一段距離的地方，從而在 Y 軸上產(chǎn)生力矩臂。這可能會(huì )限制它們的負載能力，特別是當外軸的行程非常長(cháng)時(shí)，在下部支撐軸上產(chǎn)生很大的力矩。

笛卡爾系統用于廣泛的應用，每個(gè)軸的行程（max）通常為一米或更短。這些應用中常見(jiàn)的包括拾取和放置、分配和組裝。

龍門(mén)系統

為了解決外軸對內軸造成力矩載荷的問(wèn)題，龍門(mén)系統使用兩個(gè) X 軸，在某些情況下，使用兩個(gè) Y 軸和兩個(gè) Z 軸。（龍門(mén)幾乎總是有三個(gè)軸：X、Y 和 Z。）龍門(mén)系統上的負載位于龍門(mén)占地面積內，龍門(mén)安裝在工作區域上方。但是，對于無(wú)法從上方處理的零件，可以配置龍門(mén)從下方工作。

龍門(mén)系統用于長(cháng)行程（大于一米）的應用，可以運輸不適合懸臂設計的非常重的有效載荷。龍門(mén)系統最常見(jiàn)的用途之一是高架運輸，例如在裝配操作中將大型汽車(chē)部件從一個(gè)工位移動(dòng)到另一個(gè)工位。

XY 工作臺

XY 工作臺與 XY 笛卡爾系統類(lèi)似，因為它們有兩個(gè)軸（顧名思義，X 和 Y）相互疊置，行程通常為 1 米或更短。但 XY 笛卡爾系統與 XY 工作臺之間的關(guān)鍵區別在于負載的定位方式。XY 工作臺上的負載幾乎總是以 Y 軸為中心，而不是像笛卡爾系統那樣懸臂，負載不會(huì )在 Y 軸上產(chǎn)生顯著(zhù)的力矩。

這就是“系統如何使用”原則有助于區分各種多軸系統的地方。XY 工作臺通常僅在其自身占用空間內工作，這意味著(zhù)負載不會(huì )超出 Y 軸。這使得它們適合于需要將負載定位在水平面 (X-Y) 上的應用。典型示例是定位用于檢查的半導體晶圓，或定位用于進(jìn)行加工操作的零件。稱(chēng)為“開(kāi)放式框架”或“開(kāi)放式光圈”的設計在工作臺中心有一個(gè)清晰的開(kāi)口。這使它們可用于需要光線(xiàn)或物體穿過(guò)的應用，例如背光檢查應用和插入過(guò)程。

由于 XY 工作臺主要用于非常高精度的應用，因此首選的導軌是交叉滾柱導軌，它可提供極其平穩和平坦的行程。驅動(dòng)機構通常是滾珠絲杠或線(xiàn)性電機，盡管非常細的螺距導螺桿也很常見(jiàn)。