पिछले दशक में गति के क्षेत्र में मुख्य प्रगति नियंत्रण प्रणालियों और इलेक्ट्रॉनिक्स में हुई है।

आज के समय में पोजिशनिंग स्टेज विशिष्ट और चुनौतीपूर्ण आउटपुट आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। इसका कारण यह है कि अनुकूलित एकीकरण और मोशन प्रोग्रामिंग की नवीनतम तकनीकें अब स्टेज को अविश्वसनीय सटीकता और सिंक्रोनाइज़ेशन प्राप्त करने में मदद करती हैं। इसके अलावा, यांत्रिक पुर्जों और मोटरों में हुई प्रगति से OEM को बेहतर मल्टी-एक्सिस पोजिशनिंग स्टेज एकीकरण की योजना बनाने में मदद मिल रही है।

चरणों के लिए यांत्रिक प्रगति

पारंपरिक स्टेज निर्माण में XYZ एक्चुएटर संयोजनों में रैखिक अक्षों को कैसे संयोजित किया जाता है, इस पर विचार करें। कुछ मामलों में (हालांकि सभी में नहीं), इस तरह के सीरियल काइनेमैटिक डिज़ाइन भारी-भरकम हो सकते हैं और उनमें संचित स्थिति संबंधी त्रुटियाँ हो सकती हैं। इसके विपरीत, एकीकृत सेटअप (चाहे वे समान कार्टेशियन-स्टेज प्रारूप में हों या हेक्सापोड और स्टीवर्ट प्लेटफॉर्म जैसी अन्य व्यवस्थाओं में) नियंत्रक एल्गोरिदम द्वारा निर्देशित अधिक सटीक गति प्रदान करते हैं, जिसमें गति त्रुटि का संचय नहीं होता है।

परंपरागत स्क्रू-चालित स्टेज (जिसमें एक सिरे पर मोटर और गियरिंग होती है) को लागू करना आसान होता है जब पेलोड को अपनी बिजली आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है और कुल लंबाई कोई समस्या नहीं होती है। अन्यथा, गियरिंग को स्टेज के अंदर मोटर वाले सिरे पर लगाया जा सकता है, जिससे कुल पोजिशनिंग-स्टेज के आकार में केवल मोटर की लंबाई ही जुड़ती है।

आवश्यकता पड़ने पर, कार्टेशियन सेटअप विशेष घटकों—जैसे कि लीनियर मोटर्स—के साथ पूर्व-एकीकृत होने पर त्रुटि को कम कर सकते हैं। ये वर्तमान में हाई-स्पीड पैकेजिंग के लिए उत्पादन मशीनरी में तेजी से अपनी जगह बना रहे हैं।

कुछ ऐसे उपघटक तो ऐसे रूपों में भी आते हैं जो स्टेज मॉर्फोलॉजी के बारे में पारंपरिक धारणाओं को चुनौती देते हैं। “घुमावदार लीनियर-मोटर सेक्शन पावर ट्रांसमिशन के पूर्ण अंडाकार लूप को सक्षम बनाते हैं। यहाँ, गाइड व्हील गतिमान तत्व को चुंबकों से सटीक दूरी पर रखते हैं ताकि बल का इष्टतम स्थानांतरण हो सके। उच्च त्वरण दरों के लिए विशेष व्हील सामग्री और बेयरिंग डिज़ाइन आवश्यक हैं—ऐसी गति प्रणालियाँ जो कुछ वर्ष पहले तक असंभव थीं।

छोटे पोजिशनिंग स्टेज पर, अधिक सटीक फीडबैक डिवाइस, कुशल मोटर और ड्राइव, और उच्च प्रदर्शन वाले बेयरिंग प्रदर्शन को बढ़ाते हैं - विशेष रूप से एकीकृत डायरेक्ट-ड्राइव मोटर वाले नैनोपोजिशनिंग स्टेज में।

अन्य क्षेत्रों में, पारंपरिक रोटरी-टू-लीनियर घटकों के अनुकूलित संस्करण लागत को कम रखने में सहायक होते हैं। बड़े आकार के अनुप्रयोगों में लंबाई की सीमा के बिना सर्वोबेल्ट चरणों को आपस में जोड़ा जा सकता है। ऐसे लंबे स्ट्रोक वाले चरणों को लीनियर मोटरों से चलाना बहुत महंगा हो सकता है, और उन्हें स्क्रू या पारंपरिक बेल्ट से चलाना चुनौतीपूर्ण हो सकता है।

कस्टम समाधान और रेडीमेड डिज़ाइन में से किसी एक को चुनते समय, मुख्य रूप से एप्लिकेशन की आवश्यकताओं पर ध्यान देना चाहिए। यदि कोई रेडीमेड समाधान उपलब्ध है और एप्लिकेशन की सभी आवश्यकताओं को पूरा करता है, तो यही सबसे अच्छा विकल्प है। आमतौर पर, कस्टमाइज़्ड सेटअप अधिक महंगे होते हैं, लेकिन वे संबंधित एप्लिकेशन के लिए बिल्कुल सटीक रूप से तैयार किए जाते हैं।

पोजिशनिंग स्टेज के इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति

कम शोर वाले फीडबैक और बेहतर पावर एम्पलीफायर वाले इलेक्ट्रॉनिक्स पोजिशनिंग स्टेज के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद करते हैं, और नियंत्रण एल्गोरिदम पोजिशनिंग की सटीकता और थ्रूपुट को बढ़ा रहे हैं। संक्षेप में, नियंत्रण इंजीनियरों को नेटवर्किंग और पोजिशनिंग स्टेज अक्षों की गति को ठीक करने के लिए पहले से कहीं अधिक विकल्प प्रदान करते हैं।

ज़रा सोचिए कि आज के पैकेजिंग-लाइन इंटीग्रेटर्स के पास मल्टी-एक्सिस फ़ंक्शन को शुरू से बनाने का समय नहीं है। ये इंजीनियर बस ऐसे रोबोट चाहते हैं जो आपस में संवाद कर सकें और वर्कस्टेशनों की एक श्रृंखला के माध्यम से सरल उत्पाद प्रवाह सुनिश्चित कर सकें। बढ़ते मामलों में, इसका समाधान विशेष प्रयोजन नियंत्रण प्रणाली है, जिसका एक कारण यह भी है कि नियंत्रण प्रणाली दस साल पहले की तुलना में कहीं अधिक किफायती हो गई है।

अनुप्रयोग, स्थिति निर्धारण चरण में नवाचार को बढ़ावा देते हैं।

कई उद्योग—सेमीकंडक्टर और इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा, एयरोस्पेस और रक्षा, ऑटोमोटिव और मशीनरी निर्माण—आज के स्टेज और गैन्ट्री में बदलाव ला रहे हैं।

हालांकि निर्माता सभी उद्योगों को अनुकूलित डिज़ाइन उपलब्ध कराते हैं, लेकिन उच्च-तकनीकी उद्योग (जैसे चिकित्सा, सेमीकंडक्टर और डेटा स्टोरेज) अधिक विशिष्ट चरणों की मांग कर रहे हैं। इसका मुख्य कारण प्रतिस्पर्धी लाभ चाहने वाले ग्राहक हैं।

कुछ अन्य लोगों की राय थोड़ी अलग है। उन्नत अनुसंधान, जीवन विज्ञान और भौतिकी में अनुप्रयोगों के लिए छोटे, उच्च परिशुद्धता वाले गति घटकों की आवश्यकता बढ़ती जा रही है। FUYU द्वारा अब मिनिएचर प्रेसिजन (MP) श्रृंखला जैसे छोटे आकार के उच्च परिशुद्धता वाले गति स्टेज उपलब्ध हैं, जो वैज्ञानिक अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

उद्योग जगत में बड़े पैमाने पर लघुकरण की ओर बढ़ते कदम ने निश्चित रूप से डिजाइन के कुछ चरणों को अनुकूलन की ओर अग्रसर किया है। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार लघुकरण को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप से पतले फोन और पतले टीवी जैसे उत्पादों की पैकेजिंग के संदर्भ में। हालांकि, इन छोटे आकार के उपकरणों के साथ-साथ बेहतर प्रदर्शन की क्षमता भी आती है, जैसे कि अधिक स्टोरेज और तेज प्रोसेसर। बेहतर प्रदर्शन के लिए तेज और अधिक सटीक स्वचालन चरणों की आवश्यकता होती है।

हालांकि, डिवाइस पैकेजिंग और ऑप्टिकल कपलिंग की आवश्यकताएं एक माइक्रोमीटर से काफी कम होती हैं। इन कमियों को बड़े पैमाने पर उत्पादन की थ्रूपुट आवश्यकताओं के साथ जोड़ना स्वचालन के लिए एक कठिन चुनौती पैदा करता है। इनमें से कई मामलों में, चरण या चरणबद्ध प्रक्रियाएं—या इससे भी महत्वपूर्ण, संपूर्ण स्वचालन समाधान—अंतिम ग्राहक की सटीक आवश्यकताओं के अनुरूप तैयार किया जाना चाहिए।