品質保証用ヘキサポッド

今日、マイクロプロダクションテクノロジーでは、組立と品質保証の両方において、高精度で大抵多軸の位置決めシステムが必要不可欠なものになっています。また、生産ラインに適切に組み込めるよう、コンパクトである必要があります。 ほとんどの場合、高精度で位置決めする必要があるものは小さな搭載物です。

最大6自由度の高精度ポジショニング

パラレルキネマティックシステムは、それら事例に適合した実績があります。その良い例が、マイクロメータレンジで正確な位置決めが可能な6軸パラレルキネマティックシステム、いわゆるヘキサポッドです。高剛性なため、位置決め完了時に、実質上整定時間がありません。ヘキサポッドは空間内の6軸、つまり3つの直線軸と3つの回転軸において、搭載物、例えば光学機器やセンサ、カメラシステムやファイバーなどを位置決めします。これにより、すべての軸動作が一つ可動ステージで実行され、シリアル方式やスタック方式のシステムと比べて、軌跡精度の向上、移動における高い繰り返し精度と平坦度、可動質量の削減とそれに伴う高いダイナミクス、配線設計の省略、省スペース設計などのアドバンテージが生み出されています。ヘキサポッドでは回転中心も自由に定義することが可能です。

オートメーションシステムへの組み込み

ヘキサポットは、パラレルキネマティック設計であるため、特別な制御が必要となります。しかし、ユーザーは心配する必要はありません。ヘキサポットは、ハイパフォーマンスデジタルコントローラを含めてパッケージとして供給されます。ユーザーが直交座標で駆動コマンドを入力すると、6軸システムのパラレルキネマティック動作に必要な個々のドライブ制御に入力する目標位置に、コントローラが変換します。ヘキサポッドの軸以外に、デジタルコントローラは更に2軸、たとえば長いトラベルレンジで粗位置決めを行うための直動ステージや、360°動作のための回転ステージをコントロールすることができます。デジタルコントローラは、ヘキサポットの軸以外に、2軸制御することができます。 例えば、リニアステージによる、長いトラベルレンジのラフな位置決め。360度回転させる為の回転ステージがあげられます。 ハイレベルPLCへの接続も可能です。コントローラは、EtherCatなどを通じてヘキサポットシステムと通信を行えます。ヘキサポットコントローラは、まるでPLCに対してインテリジェントドライバーさながらの動作をします。

典型例

ミニチュアH-811ヘキサポッドは、このクラスの代表例のひとつです。リニアトラベルレンジは34 mm、回転は42 、分解能は0.04 μm、最大5 kgの荷重容量を備え、マイクロアセンブリや品質保証などの応用分野に適しています。ヘキサポッドで用いられるパラレルキネマティック方式は、他の目的でも使用可能です。SpaceFab方式は、3つのXYステージ上にプラットフォームが支柱で支えられた構造をしています。 これも高速かつ高精度のトラベルレンジが実現可能です。SpaceFABシリーズ製品の中には、非常に小型で手のひらに簡単に乗せることができるものがあります。トラベルレンジは、最大で13 mm × 13 mm × 10 mmに達し、回転軸の角度運動は10 です。位置分解能は2 nmになります。

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