De bekende Hexapod-systemen werken met zes actuatoren die vast gemonteerd zijn op een gemeenschappelijk platvorm. Er is echter ook een variant met drie scharnierbare ‘armen’ met vaste lengte die zowel in X- als in Y- richting kunnen bewegen. Physik Instrumente heeft met dergelijke hexapods al diverse toepassingen in uiteenlopende sectoren gerealiseerd.
Hexapod-systemen werken met zes actuatoren die vast gemonteerd zijn op een gemeenschappelijk platvorm. Met deze zes verstelbare actuatoren kan er nauwkeuriger gepositioneerd worden dan wanneer er voor iedere bewegingsrichting (X, Y en Z) één actuator gebruikt wordt. Verdere voordelen zijn een geringere massatraagheid en daardoor een hogere dynamiek die voor alle assen gelijk zijn. Ook is een compactere bouwwijze mogelijk.
Afhankelijk van de gekozen constructie en de gebruikte aandrijving zijn deze ‘zesvoeters’ voor veel toepassingen te gebruiken.
Naast de hexapod waar gebruik gemaakt word van zes actuatoren is er een variant met drie scharnierbare ‘armen’ met vaste lengte die zowel in X- als in Y- richting kunnen bewegen. Physik Instrumente noemt dit het SpaceFab-principe. Hexapods met actuatoren worden voornamelijk gebruikt voor grotere objecten die in de Z-richting nauwkeurig gepositioneerd worden. Hexapods volgens het SpaceFab-principe zijn zeer geschikt voor toepassingen waarbij tegelijkertijd zowel in de X- als de Y-richting grote afstanden afgelegd moeten worden.
Multi-as toepassingen
Voor multi-as toepassingen is er principieel verschil tussen seriële en parallelle snelheidsleer. Bij seriële systemen beweegt elke actuator vanuit een vaste positie op het platform en hoort bij één bewegingsas. Dit vereenvoudigt de mechanische constructie en de besturing. Omdat besturingsfoutjes zich bij ‘gestapelde’ systemen vermenigvuldigen, is de nauwkeurigheid minder dan die bij parallelkinetische systemen. In tegenstelling tot de seriële systemen werken alle actuatoren hier direct op hetzelfde platform. Behalve een hogere nauwkeurigheid biedt dit een geringere bewegende massa en daardoor een hogere, en voor alle bewegingsassen gelijke dynamiek. Ook hoeven geen besturingskabels te worden meegesleept, zijn er minder wrijvingsverliezen en is een aanmerkelijk compactere bouw mogelijk.
Physik Instrumente (PI) heeft veel ervaring met zesassige parallel kinematische systemen in verschillende toepassingen zoals in de productie van elektronica, precisiebewerkingsmachines, medische toepassingen en in de positionering van in de ruimte gestationeerde optische instrumenten en satellietontvangers. Het is goed mogelijk om 50 kg, 200 kg of 1000 kg te positioneren met de nauwkeurigheid van enkele micrometers. Voor toepassingen van zes graden bewegingsvrijheid heeft PI met dochteronderneming miCos uit Eschbach (D) nu ook oplossingen volgens het SpaceFab principe.
Het volledig artikel vindt u in het juni-nummer van Aandrijftechniek.
