Kartesischer Roboter für Portalsysteme

Positioniertische und -bühnen werden in Bewegungssteuerungssystemen verwendet, um ein Werkstück festzuhalten und/oder für bestimmte Vorgänge zu positionieren. Bühnen oder Tische, ob linear oder rotierend, sind meist komplette Bewegungssubsysteme. Das heißt, sie sind selbst Bewegungssysteme, die aus einem System von Bewegungssteuerungskomponenten wie Linearbewegungskomponenten, Motoren oder Aktoren, Encodern, Sensoren und Steuerungen bestehen. Positioniertische sind beispielsweise typischerweise Linearbewegungsbaugruppen, die aus Linearführungen oder Schlitten und einem Antriebsmechanismus bestehen.

Bühnen und Tische werden in einer Reihe von Hochleistungsanwendungen eingesetzt, beispielsweise in Industrierobotern, Glasfaseroptik und Photonik, Bildverarbeitungssystemen, Werkzeugmaschinen, Montage, Halbleiterausrüstung, Laserbearbeitung medizinischer Komponenten, Mikrobearbeitung, Elektronikfertigung und anderen industriellen Automatisierungsanwendungen.

Tische bieten verschiedene Bewegungsarten. Sie können linear, rotierend oder sogar als Hubtische (Z-Achsen-Positioniertische) ausgeführt sein. Sie können auf viele verschiedene Arten konfiguriert werden, darunter für Bewegungen nur in eine Richtung (oder Achse), in mehrere Richtungen (XY-Positionierung) oder für extrem kleine und präzise Bewegungen, wie bei Nanopositionierungsanwendungen, bei denen die Bewegungen im Mikro- oder Nanometerbereich liegen.

Die Antriebsmechanismen für Positioniertische und -bühnen können ebenfalls stark variieren und hängen von verschiedenen Faktoren ab, darunter Kosten und gewünschte Genauigkeit. Beispielsweise können die Bühnen direkt angetrieben werden, entweder durch lineare Servomotoren oder durch eine Kombination aus Motoren, Getrieben und Kupplungen, oder durch lineare oder rotierende Antriebe (entweder mit elektrischen Antrieben oder sogar pneumatisch oder hydraulisch). Weitere Methoden sind Riemen- und Riemenscheibensysteme, Kugelumlaufspindeln oder Leitspindeln.

Präzisions- und Genauigkeitsanforderungen können auch Designentscheidungen bestimmen, beispielsweise hinsichtlich der Komponenten, die beim Zusammenbau eines Positioniertisches verwendet werden. Luftlager sind eine Komponente, die in Tischen zum Einsatz kommt, bei denen Zuverlässigkeit und hohe Genauigkeit gefragt sind. Luftlager tragen eine Last mit einem dünnen Druckluftfilm zwischen den festen und beweglichen Elementen. Sie werden üblicherweise als aerostatische Lager bezeichnet, da der Luftfilm durch eine Druckquelle und nicht durch Relativbewegung erzeugt wird.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Lagern haben die Oberflächen eines Luftlagers keinen mechanischen Kontakt, sodass diese Systeme nicht geschmiert werden müssen. Da die Oberflächen nicht verschleißen, erzeugen die Systeme keine Partikel und eignen sich daher für Reinraumanwendungen. Bei Versorgung mit sauberer, gefilterter Luft können die Lager viele Jahre lang störungsfrei betrieben werden.

Zu den wichtigen Parametern für die Auswahl des richtigen Positioniertisches zählen beispielsweise die erforderliche Auflösung der Anwendung (oder das kleinste zu bewegende oder zu messende Inkrement), die erforderliche Wiederholbarkeit und Genauigkeit sowie andere mechanische Parameter wie Spiel und Hysterese.