¿Qué es una Plataforma Giratoria?
Las plataformas giratorias tienen diversas aplicaciones, como la fijación de obleas de semiconductores y otros componentes para inspecciones, mediciones precisas y simulaciones de movimiento. También se emplean para asegurar componentes optomecánicos durante mediciones de alta precisión.
Estas plataformas pueden montarse en distintas orientaciones según la necesidad. La elección de la orientación se basa en si es más efectivo girar el objeto a mecanizar o medir, o si es preferible girar las partes mecánicas del dispositivo.
La precisión requerida varía según la aplicación. Por ejemplo, se puede usar una rotación manual más rápida cuando se necesita un ángulo aproximado, mientras que se recurre a una rotación más fina para lograr un ajuste preciso del ángulo en casos donde se exige alta precisión.
Usos de las Plataformas Giratorias
Las plataforma giratoria se utilizan para fijar obleas de semiconductores y otros componentes para inspección, medición de precisión y simuladores de movimiento. También se utilizan para fijar componentes optomecánicos para mediciones de precisión.
La propia plataforma giratoria puede montarse en diversas orientaciones. Se utilizan tras considerar si es más eficaz girar el objeto que se va a mecanizar o medir o las piezas mecánicas del dispositivo.
Dependiendo de la aplicación, se requiere una alta precisión, por ejemplo, rotación manual gruesa cuando se requiere un ángulo aproximado, y rotación fina cuando se requiere un ajuste fino del ángulo.
Principio de las Plataformas Giratorias
La estructura utilizada para soportar el soporte giratorio de una plataforma giratoria incluye cojinetes de rodillos cruzados, de tipo deslizante y angulares.
1. Sistema de Rodamientos de Rodillos Cruzados
Los rodamientos de rodillos cruzados constan de una pista de rodillos con una ranura en V de 90° y un rodillo cilíndrico. Los rodillos cilíndricos están dispuestos ortogonalmente entre sí con un ángulo de contacto de 45°. La estructura de rodamiento posterior en los rodamientos de bolas puede realizarse en una sola hilera, lo que permite recibir cargas desde varias direcciones simultáneamente.
Cuando se acciona la plataforma giratoria, múltiples rodillos cilíndricos ruedan sobre las pistas de rodadura, característica que hace que la fricción prácticamente no varíe de parada a arranque. El rodamiento de rodillos cruzados soporta la carga por contacto lineal y es un sistema más rígido que el mecanismo de guía de bolas. Además, la platina giratoria y el rodamiento de rodillos cruzados pueden conectarse directamente, lo que reduce el número de componentes estructurales.
Como la precisión rotacional de la plataforma giratoria depende de la precisión de los rodillos, se puede conseguir una alta precisión rotacional dependiendo del grado de precisión de los rodillos. Los rodamientos de rodillos cruzados tienen una baja fuerza de fricción y se pueden accionar con una fuerza ligera, por lo que se pueden utilizar cabezales micrométricos y similares en el mecanismo de rotación fina para obtener una alta precisión de posicionamiento.
Conectando un motor paso a paso al mecanismo de rotación, se puede automatizar el ángulo y el sentido de rotación, así como el procedimiento de funcionamiento.
2. Sistema de Deslizamiento
Se trata de un sistema de deslizamiento en el que una superficie de la plataforma giratoria y una superficie del lado fijo entran en contacto entre sí. Esto se denomina deslizamiento de cola de milano. El mecanismo es sencillo y es poco probable que entre suciedad en los huecos. La gran superficie de apoyo le permite soportar cargas de impacto y grandes cargas.
3. Sistema de Rodamientos Angulares
Los rodamientos angulares son rodamientos con un ángulo de contacto, que reciben cargas axiales en una dirección. Cuando se utilizan en plataformas giratorias, se emplean dos rodamientos angulares colocados uno frente al otro. Este método proporciona una mayor rigidez tanto para cargas axiales como radiales.
4. Accionamiento Motorizado
Los motores paso a paso se utilizan a menudo para plataformas giratorias motorizadas. El ángulo de paso básico es de 0,36° y la resolución es de unos 0,004° para pasos completos y de 0,0002° para micropasos de 1/20 de división.
Características de las Plataformas Giratorias
1. Mecanismo de Movimiento Fino
Además del mecanismo de rotación gruesa, que permite una rotación de 360°, la plataforma giratoria también está equipada con un mecanismo de rotación fina que permite una rotación fina en un rango específico. La rotación de movimiento fino se realiza mediante un accionamiento de tornillo sin fin y engranaje que utiliza un micrómetro de precisión.
El rango de rotación fina es generalmente de ±3-5°. La resolución es de unos 5 arc-min en una escala de nonio.
2. Alta Rigidez
La plataforma giratoria tiene una deformación, un bamboleo, una oscilación y una holgura muy reducidos. El bamboleo axial es generalmente inferior a 500 μrad.
3. Funcionalidad
Algunas plataformas giratorias pueden utilizarse en salas blancas de clase 100. Muchas también cumplen la Directiva europea RoHS. Los mecanismos de rotación gruesa y fina pueden bloquearse mediante tornillos.