Alio Meluncurkan Hybrid Hexapod yang Mengatasi Keterbatasan Utama Sistem Gerak Konvensional

Alio Industries mengatakan Hybrid Hexapod yang dipatenkan dikembangkan oleh Alio untuk mengatasi kelemahan kritis desain hexapod legacy konvensional, serta kelemahan stacked serial stages, dan untuk mencapai akurasi, repeatabilitas, dan integritas kekenaran serta lurusnya yang tingkat nanometer selama gerakan.

Ini menggunakan struktur kinematika parallel tripod untuk memberikan gerakan bidang Z dan tip/tilt, terintegrasi dengan struktur kinematika serial monolitik untuk gerakan XY.

Panggungan putar terintegrasi di bagian atas tripod (atau di bawahnya, tergantung pada kebutuhan aplikasi) memberikan rotasi Theta Z berkelanjutan 360 derajat.

Dalam desain hybrid ini, sumbu individual dapat disesuaikan untuk memberikan rentang perjalanan dari milimeter hingga lebih dari satu meter, sambil mempertahankan presisi tingkat nanometer.

Namun, Bill Hennessey, CEO Alio Industries tidak terlihat senang. “Saya pikir mungkin penggunaan kata presisi dan akurasi oleh perusahaan yang bekerja di sektor kontrol gerak harus dilarang.

“Itu adalah kata yang tidak bermakna kecuali dikualifikasi, dan bahkan ketika dikualifikasi, masih bisa tidak berarti apa-apa. Saya melihat perusahaan yang klaim, ‘high precision’, ‘best accuracy possible’, ‘ultra precision’.

“Apa arti frasa-frasa ini bagi pengguna akhir? Seberapa berguna mereka? Apakah itu hanya bahasa pemasaran, atau apakah mereka memiliki nilai dalam industri?

“Tidak ada, sama sekali, dan tidak katakanlah. Di Alio kita bicara tentang repeatabilitas, akurasi dan presisi tingkat nanometer yang sebenarnya berarti sesuatu, dan sebagai penggunaan solusi kontrol gerak kami dalam industri tumbuh eksponensial.”

Sumber ketidaknyamanan Hennessey adalah bahwa dia telah memosisikan Alio Industries sebagai “penyedia solusi kontrol gerak tingkat nanometer yang benar satu-satunya di dunia”, dan dengan Hybrid Hexapod, misalnya, telah mengembangkan teknologi yang menunjukkan True Nano Precision sehingga standar validasi industri yang ada tidak berguna, dan seperangkat standar baru berdasarkan metodologi Point Precision milik Alio sedang dikembangkan oleh NIST.

Hennessey melanjutkan: “Lihatlah, saat membahas presisi dan akurasi, ketika mengenai kontrol gerak ada terlalu banyak variabel yang tidak sepenuhnya dipahami oleh pelanggan, dan yang sepenuhnya diketahui oleh pemasok teknologi dan dihindari dalam pemasaran dan komunikasi mereka, menggunakan data yang memujukan untuk menipu, atau menipu sepenuhnya.”

“Dalam banyak hal, ujung paling akurat dari pasar kontrol gerak adalah tempat yang cukup membingungkan untuk berada, karena sejumlah pemasok sistem kontrol gerak yang sangat akurat cenderung menggunakan cara yang tidak konsisten dan sering ilusori untuk menggambarkan tingkat presisi yang dapat mereka capai.

“Alio selalu bekerja di area kontrol gerak tingkat nanometer, dan sebagai memiliki perspektif unik tentang apa yang benar-benar bekerja saat mencari tingkat presisi ini.

“Karena ini, dan dengan Hybrid Hexapod sangat di depan dan tengah, kami telah berfokus pada mendidik basis pelanggan untuk menavigasi solusi alternatif, dan memberikan mereka alat untuk mengeksplorasi penyedia solusi dengan cara yang memungkinkan mereka mengamankan teknologi kontrol gerak yang cocok dengan aplikasi spesifik mereka.

“Hybrid Hexapod telah menjadi pengubah permainan untuk mengaktifkan proses baru dan inovatif.”

Alio Industries percaya bahwa setiap klaim presisi atau akurasi harus pertama-tama bermakna, dan kedua dapat dibuktikan.

Saat melihat solusi kontrol gerak seperti Hybrid Hexapod, ini sangat penting, karena sama seperti semua hexapod, ini adalah teknologi kontrol gerak yang beroperasi dengan 6 derajat kebebasan (DOF), dan beroperasi dalam ruang 3 dimensi. Karena ini percakapan perlu bergerak menuju akurasi volumetrik.

Meskipun demikian, semua pemasok solusi kontrol gerak 6-DOF ditandai dengan data kinerja dari satu derajat kebebasan.

Praktik ini menyisakan sumber kesalahan yang tidak terakuntansi dalam beberapa derajat kebebasan, terutama di area kekenaran dan lurusnya, yang merupakan kebutuhan presisi penting di tingkat nanometer.

Kekenaran dan lurusnya perjalanan terbaik hexapod tradisional masih tidak lebih presisi daripada dalam urutan puluhan mikron per sumbu.

Karena hexapod memiliki enam taut yang dikontrol secara independen yang digabungkan memindahkan platform umum, kesalahan gerakan platform akan menjadi fungsi dari kesalahan semua taut dan sendi.

Hexapod dikenal memiliki akurasi dan repeatabilitas optimal saat melakukan gerakan sumbu Z, karena semua taut melakukan gerakan yang sama pada sudut taut relatif yang sama.

Namun, ketika gerakan X, Y, pitch, yaw atau roll lainnya diperintahkan, akurasi dan kinerja jalur geometris hexapod menurun secara substansi karena semua taut melakukan gerakan yang berbeda.

Umumnya diterima bahwa hexapod memiliki kekakuan yang relatif baik dibandingkan sistem multi-sumbu serial yang ditumpuk.

Namun, seringkali hanya kekakuan “Z” (vertikal) hexapod yang dipertimbangkan.

Kekakuan desain geometris memiliki dampak kritis pada repeatabilitas dan kekakuan platform hexapod.

Kekurangan kekakuan desain terkait secara langsung dengan kekakuan bidang XY yang lemah dengan platform kerja hexapod konvensional.

Selain itu, kekurangan desain bawaan hexapod konvensional ini berdampak negatif pada kinerja sumbu XY, terutama dengan aplikasi bonding atau machining termal yang membutuhkan lebih banyak gaya untuk dilakukan dengan akurat dalam bidang XY.

Hennessey melanjutkan, “Penyedia hexapod tradisional menyadari isu-isu ini, tetapi alih-alih menghadapinya, mereka menyembunyikan ketidakefisian yang bawaan dalam sistem dengan mengecilkan klaim presisi yang tidak bermakna pada situasi atau tidak menarik perhatian padanya sama sekali.

“Salah satu, misalnya, membuat klaim akurasi yang tampaknya bagus, tetapi sebenarnya tidak dapat dicapai pada arsitektur 6-taut apa pun, dan di atas semuanya akan jauh di luar jangkauan pelanggan apa pun.

“Alasannya adalah bahwa spesifikasi presisi yang mereka kutip hanya berlaku untuk gerakan satu sumbu dari posisi default tengah / mid-stroke. Siapa yang akan membeli hexapod 6 DOF hanya untuk menggunakannya satu sumbu pada satu waktu di tengah perjalanannya?

“Akurasi saat Anda pindah ke posisi dan sudut yang berbeda harus menurun mungkin dengan lipatan 5x hingga 10x.”

Hybrid Hexapod mewakili langkah kuantum maju dalam kontrol gerak, dan untuk pertama kalinya memberikan kemampuan untuk mencapai presisi nano-tingkat yang dapat diulang, merangsang inovasi dan mempromosikan efisiensi manufaktur yang sebelumnya dianggap mustahil.

Ini mendefinisikan ulang area kontrol gerak presisi, dan buku aturan harus ditulis ulang untuk menyesuaikannya dan memosisikannya dengan benar terhadap alternatif industri.

Tingkat presisi yang dapat dicapai dengan Hybrid Hexapod membuat klaim standar industri yang ambigu dan ilusori tentang presisi mikron dan sub-mikron menjadi redundan, dan telah memaksa industrie untuk bergerak menuju konsep Point Precision.

Point Precision mencakup semua 6 DOF kesalahan dari setiap sumbu dalam gerakan, memastikan titik presisi dalam envelop kerja penuh, dan memungkinkan angka “presisi” untuk dikutip berdasarkan titik tepat di dinding (seperti Anda menggunakan penunjuk laser) sedangkan standar saat ini hanya memberikan pengukuran ke dinding seolah-olah menggunakan lampu flood.

Sebagai penanda akurasi dan presisi saat ini, Point Precision benar-benar merupakan keharusan untuk banyak aplikasi dari pemrosesan laser hingga metrologi.