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Métrologie Directe
et Indirecte
Des capteurs sans contact sont
utilisés pour obtenir les valeurs de position les plus
précises possibles pour les systèmes à servocommande de position.
Des capteurs capacitifs à deux plaques installés directement
sur la plate-forme mobile et mesurant dans l'axe du mouvement,
offrent les meilleures performances. La résolution et la répétabilité
peuvent atteindre 0,1 nanomètre avec de tels systèmes.
La métrologie indirecte —mesurant la
déformation à un certain point du système d'entraînement
— ne
peut être utilisée dans les systèmes exigeant
une précision très élevées.
Cinématique Parallèle
et Séquentielle
Il existe deux façons basiques
pour concevoir des systèmes de positionnement multi-axe:
Cinématique séquentielle et cinématique parallèle.
Les cinématiques séquentielles sont plus simples à concevoir et à
fabriquer et peuvent fonctionner avec des contrôleurs plus
simples. Néanmoins, elles présentent un grand nombre de
désavantages par rapport
aux systèmes à cinématique parallèle plus performants. Dans un
système à cinématique séquentielle multi axial, chaque actuateur
est affecté exactement à un degré de liberté. S'il existe
des capteurs de position intégrés, chacun d'eux est aussi
affecté à une commande et ne mesure que le
déplacement réalisé par cette commande et dans la direction du déplacement. Tout déplacement indésiré (erreur de guidage) dans
les autres cinq degrés de liberté ne sont pas vus et donc
ne sont pas corrigés dans la servo boucle, entraînant ainsi une erreur
cumulative.
Dans un système à cinématique parallèle multi-axial,
tous les actuateurs agissent directement sur la même
plate-forme mobile.
C'est la seule façon d'obtenir la même fréquence
de résonance et le même comportement dynamique pour les axes X
et Y. Il est aussi facile d'inclure une métrologie parallèle
dans les systèmes à cinématique parallèle. Un capteur de
métrologie parallèle visualise la totalité du déplacement dans sa direction de mesure,
et pas seulement celui d'un actuateur. Ainsi les erreurs provenant
de tous les actuateurs peuvent être compensées en temps réel (contrôle
actif
de trajectoire). Il en résulte considérablement
moins d'erreurs par rapport à la trajectoire idéale,
une meilleure répétabilité et une meilleure planéité, voir Fig. 51.
Exemples:
P-734, P-561, p.
see link
dans la section “ Nanopositionneurs Piézos &
Systèmes de Balayage”
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