xy工作台：它们与笛卡尔系统和龙门系统有何不同？ -加拿大28

有多种方法可以构建用于 x、y 和/或 z 方向运动的线性系统（也称为笛卡尔坐标）。我们通常用来指代这些系统的术语取决于轴的组装方式、负载的位置以及在某种程度上系统的设计用途。在许多工业应用中，笛卡尔和龙门式机器人很普遍，但在精密应用中，xy 工作台通常是更好的选择，因为它们结构紧凑、刚性强，行程和定位精度非常高。

笛卡尔系统

笛卡尔系统由两个或三个轴组成：x-y、x-z 或 x-y-z。它们通常结合了带有旋转部件的末端执行器来定位负载或工件，但它们始终在三个笛卡尔坐标中的至少两个中提供线性运动。

当使用笛卡尔系统时，负载通常从外轴（y 或 z）悬臂。例如，在 x-y 龙门架中，负载安装在 y 轴上，要么安装在轴的末端，要么安装在离轴有一段距离的地方，从而在 y 轴上产生力矩臂。这可能会限制它们的负载能力，特别是当外轴的行程非常长时，在下部支撑轴上产生很大的力矩。

笛卡尔系统用于广泛的应用，每个轴的行程（max）通常为一米或更短。这些应用中常见的包括拾取和放置、分配和组装。

龙门系统

为了解决外轴对内轴造成力矩载荷的问题，龙门系统使用两个 x 轴，在某些情况下，使用两个 y 轴和两个 z 轴。（龙门几乎总是有三个轴：x、y 和 z。）龙门系统上的负载位于龙门占地面积内，龙门安装在工作区域上方。但是，对于无法从上方处理的零件，可以配置龙门从下方工作。

龙门系统用于长行程（大于一米）的应用，可以运输不适合悬臂设计的非常重的有效载荷。龙门系统最常见的用途之一是高架运输，例如在装配操作中将大型汽车部件从一个工位移动到另一个工位。

xy 工作台

xy 工作台与 xy 笛卡尔系统类似，因为它们有两个轴（顾名思义，x 和 y）相互叠置，行程通常为 1 米或更短。但 xy 笛卡尔系统与 xy 工作台之间的关键区别在于负载的定位方式。xy 工作台上的负载几乎总是以 y 轴为中心，而不是像笛卡尔系统那样悬臂，负载不会在 y 轴上产生显著的力矩。

这就是“系统如何使用”原则有助于区分各种多轴系统的地方。xy 工作台通常仅在其自身占用空间内工作，这意味着负载不会超出 y 轴。这使得它们适合于需要将负载定位在水平面 (x-y) 上的应用。典型示例是定位用于检查的半导体晶圆，或定位用于进行加工操作的零件。称为“开放式框架”或“开放式光圈”的设计在工作台中心有一个清晰的开口。这使它们可用于需要光线或物体穿过的应用，例如背光检查应用和插入过程。

由于 xy 工作台主要用于非常高精度的应用，因此首选的导轨是交叉滚柱导轨，它可提供极其平稳和平坦的行程。驱动机构通常是滚珠丝杠或线性电机，尽管非常细的螺距导螺杆也很常见。