探索未来: Z 轴定位平台助力智能驱动

文:文 / 雅科贝思2024年第六期

导语:工业、医疗、生命科学和半导体行业正面临提高生产效率和投资回报率的严峻挑战。为了实现预期的生产目标,自动化设 备必须具备更高的速度和精度,这要求其运动部件在定位和性能方面不能妥协。在此背景下,垂直或Z轴定位平台成为关键组 件,本文将探讨高精度Z轴定位平台在各行业自动化设备中的主要优势。

  Z轴定位平台是一种电动装置,能够在不偏离线性路径 的情况下,沿垂直方向精确移动负载,特别适用于取放、检 验、点胶、设备检测、3D打印以及其他材料处理或一般工业 应用,发挥着至关重要的作用。为确保高性能设备的最佳效 果,选择具备以下特性的Z轴定位平台至关重要:

  • 直驱技术

  直驱电机因其高推力和低发热特性而备受青睐。高推力 常数确保精准和可重复的定位能力,支持快速加速和减速, 并减少齿槽效应;

  • 有效重力补偿

  Z轴直驱模块需配备有效的重力补偿方案。在该模块 中,磁弹簧的应用比机械弹簧或气缸更具优势。它通过动定 子内永磁体之间的相互作用产生力,无需外部电源或控制。 该装置在其行程范围内,能够保持恒定的方向和稳定的大 小,确保有效的负载平衡;

  • 紧凑型设计

  在高精度半导体设备及其他亚微米级定位要求的应用 中,精确的垂直定位至关重要。Z轴直驱模块具有紧凑尺 寸,适应有限的内部空间,同时满足高精度的定位需求。

  在机械加工和制造过程中,Z轴代表工具或工件定位的 垂直方向。正确的 Z 轴对准至关重要,因为它直接影响制造 零件的尺寸精度、表面光洁度和整体质量。不准确的Z轴定 位可能会导致特征错位、材料去除过多或不足,进而对零件 的完整性产生负面影响。

  为了应对Z轴定位在实际应用中的挑战,雅科贝思专门 研发了两款高精度Z轴定位模组,可广泛应用于亚微米级定 位、光学对位、各行业自动化设备点到点高速定位等应用, 特别是以下几个典型领域:半导体计量与晶圆制造;执行扫 描操作的成像系统;微孔板的高通量处理;需要细胞选择和 高精度放置的细胞治疗,以支持再生医学技术等等。

  对于这些需要高精度定位的应用,如半导体制造或医疗仪器,雅科贝思的Z轴定位模组在研发之初就将低传动误差 和高定位精度作为首要目标。此外,针对不同应用的工作环 境和使用条件,雅科贝思在材料选择上也十分重视,确保模 组具备耐磨损、耐腐蚀特性以及易于维护。

  AFC90系列模组

  雅科贝思AFC90系列模组是一款由直线电机、双导轨、 编码器位置反馈以及结构底座组成的紧凑型直线模组,行程 可达500mm,具有灵活的安装方式,可搭配雅科贝思其他 模组叠加成XY平台。

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  AFC90SMZ系列模组

  雅科贝思AFC90SMZ系列模组是AFC90系列的衍生Z轴产 品,搭载AFC90直线模组,使用磁力弹簧平衡重力,是紧凑 型高性能运动台,重复定位精度可达±0.5μm。AFC90SMZ也 可以与AFC90线性模组组合,形成X-Y或X-Y-Z模组。

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