Alio Revela Hexapod Híbrido que Supera Limitações-Chave de Sistemas de Movimento Convencionais

A Alio Industries diz que seu Hexapod Híbrido patenteado foi desenvolvido pela Alio para abordar as fraquezas críticas de designs legados de hexapod convencionais, bem como as fraquezas de estágios seriais empilhados, e para alcançar precisão, repetibilidade e planicidade e retidão de alta integridade em nível de nanômetro durante o movimento.

Ele utiliza uma estrutura de cinemática paralela de tripé para entregar movimento de plano Z e ponta/inclinação, integrada com uma estrutura de cinemática serial monolítica para movimento XY.

Um estágio rotativo integrado no topo do tripé (ou embaixo dele, dependendo das necessidades da aplicação) fornece rotação contínua de 360 graus Theta Z.

Neste design híbrido, eixos individuais podem ser personalizados para fornecer alcances de viagem de milímetros a mais de um metro, enquanto mantêm níveis de precisão em nanômetros.

No entanto, Bill Hennessey, CEO da Alio Industries, não parece satisfeito. "Acho que talvez o uso das palavras precisão e exatidão por empresas trabalhando no setor de controle de movimento deveria ser banido.

"São palavras sem sentido a menos que qualificadas, e mesmo quando qualificadas, ainda podem não significar nada. Vejo empresas alegando 'alta precisão', 'melhor exatidão possível', 'ultra precisão'.

"O que estas frases significam para um usuário final? Quão úteis são? São apenas marketing, ou têm moeda na indústria?

"Nada, de jeito nenhum, e não, eu diria. Na Alio falamos de repetibilidade, exatidão e precisão em nível de nanômetro, que realmente significa algo, e como tal o uso de nossas soluções de controle de movimento na indústria cresce exponencialmente."

A fonte da inquietação de Hennessey é que ele posicionou a Alio Industries como "o único provedor mundial de soluções de controle de movimento de verdadeiro nível de nanômetro", e com o Hexapod Híbrido, por exemplo, desenvolveu uma tecnologia que exibe tal Precisão Nano Verdadeira que padrões de validação da indústria existentes são inúteis, e um conjunto de novos padrões baseado na metodologia Point Precision da Alio está sendo desenvolvido pelo NIST.

Hennessey continua: "Veja, ao discutir precisão e exatidão, quando se trata de controle de movimento há muitas variáveis que não são totalmente compreendidas por clientes, e que fornecedores de tecnologia estão totalmente cientes e desviam em seu marketing e comunicações, usando dados que lisonjeiam para enganar, ou enganam completamente.

"De muitas maneiras, a ponta mais precisa do mercado de controle de movimento é um lugar bastante confuso para estar, pois o punhado de fornecedores de sistemas de movimento extremamente precisos tendem a usar maneiras não-consistentes e frequentemente ilusórias de descrever os níveis de precisão que podem atingir.

"A Alio sempre trabalhou na área de controle de movimento em nível de nanômetro, e como tal tem uma perspectiva única sobre o que realmente funciona quando se procura este nível de precisão.

"Por causa disso, e com o Hexapod Híbrido muito em frente e centro, nos focamos em educar a base de clientes para navegar soluções alternativas, e dar a eles as ferramentas para interrogar provedores de soluções de tal forma que eles possam garantir uma tecnologia de controle de movimento adequada às suas aplicações específicas.

"O Hexapod Híbrido tinha sido um divisor de águas para permitir processos novos e inovadores."

A Alio Industries acredita que qualquer alegação de precisão ou exatidão deve ser primeiro significativa, e segundo comprovável.

Ao olhar para soluções de controle de movimento como o Hexapod Híbrido, isso é vital, pois em comum com todos os hexapods é uma tecnologia de controle de movimento que opera com 6 graus de liberdade (DOF), e opera no espaço 3-dimensional. Por causa disso, a conversa precisa se mover em direção à precisão volumétrica.

Apesar disso, todos os fornecedores de soluções de controle de movimento de 6-DOF são caracterizados por dados de desempenho de um único grau de liberdade.

Esta prática deixa fontes de erro não contabilizadas em vários graus de liberdade, especialmente nas áreas de planicidade e retidão, que são necessidades críticas de precisão no nível de nanômetro.

O melhor planicidade e retidão de viagem do hexapod tradicional ainda não é mais preciso que na ordem de magnitude de dezenas de mícrons por eixo.

Como hexapods têm seis links independentemente controlados unidos movendo uma plataforma comum, o erro de movimento da plataforma será uma função dos erros de todos os links e juntas.

Hexapods são conhecidos por ter exatidão e repetibilidade ótimas ao realizar movimentos de eixo Z, porque todos os links realizam o mesmo movimento no mesmo ângulo relativo de link.

No entanto, quando qualquer outro movimento X, Y, pitch, yaw ou roll é comandado, a exatidão e o desempenho de caminho geométrico do hexapod degrada substancialmente porque todos os links estão realizando movimentos diferentes.

É geralmente aceito que hexapods têm rigidez relativamente boa comparada a sistemas multi-eixo seriais empilhados.

No entanto, frequentemente é apenas a rigidez "Z" (vertical) do hexapod que é considerada.

Rigidez de design geométrico tem um impacto crítico na repetibilidade e rigidez da plataforma do hexapod.

Uma falta de rigidez de design relaciona-se diretamente a uma rigidez fraca do plano XY com a plataforma de trabalho do hexapod convencional.

Além disso, este defeito de design inerente do hexapod convencional afeta negativamente o desempenho do eixo XY, especialmente com aplicações de união térmica ou usinagem que requerem mais força para ser realizada com precisão dentro do plano XY.

Hennessey continua, "Provedores de hexapod tradicionais estão cientes destes problemas, mas em vez de confrontá-los, mascaram as ineficiências inerentes no sistema jogando alegações de precisão sem sentido na situação ou não chamando atenção para elas de todo.

"Um, por exemplo, faz alegações de exatidão que parecem realmente boas, mas são de fato impossíveis de alcançar em qualquer arquitetura de 6 links, e acima de tudo estariam totalmente fora de alcance de qualquer cliente.

"A razão para isso é que as especificações de precisão que eles citam só se aplicam a movimentos de eixo único a partir da posição central / meio-curso padrão. Quem jamais compraria um hexapod 6 DOF para só usá-lo um eixo por vez no centro de sua viagem?

"A exatidão à medida que você se move para diferentes posições e ângulos tem que degradar provavelmente por múltiplos de 5x a 10x."

O Hexapod Híbrido representa um salto quântico à frente em controle de movimento, e pela primeira vez fornece a capacidade de alcançar precisão de nível nano repetível, estimulando inovação e promovendo eficiência de manufatura anteriormente considerada impossível.

Está redefinindo a área de controle de movimento de precisão, e o livro de regras está tendo que ser reescrito para acomodá-lo e posicioná-lo corretamente contra alternativas da indústria.

O nível de precisão alcançável com o Hexapod Híbrido torna as alegações vagas e ilusórias de precisão de mícron e sub-mícron da indústria redundantes, e forçou a indústria a mover-se em direção ao conceito de Point Precision.

Point Precision inclui todos os 6 DOF de erros de cada eixo em movimento, garantindo o ponto de precisão na envoltória de trabalho completa, e permite que um "número de precisão" seja citado baseado em um ponto exato na parede (como se você usasse um ponteiro laser) enquanto o padrão de hoje só dá a medição até a parede como se usando um flood light.

Como um significador de exatidão e precisão hoje, Point Precision verdadeiramente é um deve para muitas aplicações, de processamento a laser a metrologia.