作為多軸精密平臺的一種，龍門(mén)平臺可拓展多種場(chǎng)景，適用于多種對高精度有追求的行業(yè)。Akribis雅科貝思致力于設計生產(chǎn)用于制造、檢測和測試的直驅電機、平臺和精密系統方案，通過(guò)有效利用龍門(mén)平臺，拓展更多場(chǎng)景落地，解決用戶(hù)的多元化需求。
龍門(mén)的應用背景
在晶圓檢測、激光微加工、3D測量、數字打印等領(lǐng)域，對平面運動(dòng)要求會(huì )比較高：像大跨度，大負載，運動(dòng)平滑，軸間耦合小等。因此對運動(dòng)控制一般都要求能快速響應和整定、誤差小、精度高。
在這些場(chǎng)合，傳統的十字架式的XY平臺很難滿(mǎn)足要求，因此務(wù)必使用到龍門(mén)結構，如圖所示，一個(gè)龍門(mén)需要由兩個(gè)電機和機械結構組成，X1 axis 和X2 axis共同完成X軸方向的運動(dòng)。
龍門(mén)結構示意圖
常見(jiàn)的龍門(mén)控制方法
1.單反饋-單電機
只在其中一邊有電機提供動(dòng)力，另一邊則由導軌支撐，通過(guò)機械應力來(lái)運動(dòng)。
優(yōu)勢：比較經(jīng)濟。
劣勢：控制性能差，容易對機械造成損傷。
龍門(mén)結構-單反饋-單電機
2.單反饋-多電機
相當于把兩個(gè)電機并聯(lián)，一組信號同時(shí)控制兩個(gè)電機。
優(yōu)勢：推力可以耦合至龍門(mén)軸中心，減少機械剛性較弱的影響。
劣勢：對機械安裝和電機一致性要求非常高，很容易因此導致控制問(wèn)題差。反饋的中心和龍門(mén)軸中心并不共線(xiàn)，導致控制性能不足，限制終于控制精度級別。
龍門(mén)結構-單反饋-多電機
3.主從控制
通過(guò)控制器來(lái)協(xié)同兩個(gè)驅動(dòng)器同步運動(dòng)。
優(yōu)勢：在低速場(chǎng)合效果比較好，工程實(shí)施性?xún)r(jià)比較高。
劣勢：在高速運動(dòng)場(chǎng)合同步性能會(huì )變差，軸間耦合影響較大，不適合高動(dòng)態(tài)龍門(mén)控制。
龍門(mén)結構-主從控制
4.交叉解耦算法
在驅動(dòng)器層面進(jìn)行龍門(mén)的交叉解耦控制，進(jìn)行龍門(mén)雙軸電機、耦合后反饋的自動(dòng)控制，有龍門(mén)軸控制剛性的獨立PID參數。甚至可以進(jìn)行偏擺角的動(dòng)態(tài)控制。
優(yōu)勢：可以在很大程度上提高控制性能?？梢越鉀Q龍門(mén)機械耦合的問(wèn)題?？刂破鲗用骈_(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，易操作。
劣勢：需要較大的運算量，對控制器和驅動(dòng)器要求較高。
龍門(mén)結構-交叉解耦
龍門(mén)算法是交叉解耦算法中的一種。
把龍門(mén)看作是多輸入多輸出（MIMO）系統，前進(jìn)方向軸和扭擺軸兩個(gè)控制對象來(lái)控制而不是兩個(gè)電機，這樣可以實(shí)現耦合后兩軸單獨控制，減少機械耦合的影響。
系統搭建和調試
1.接線(xiàn)
選好龍門(mén)對應的軸，接上電機，編碼器線(xiàn)。確保兩路編碼器的計數方向一致。
龍門(mén)調試思維導圖
2.調試
龍門(mén)算法開(kāi)啟后，龍門(mén)的調試與單軸調試方法大致相同，只是AXIS1代表龍門(mén)垂直方向GANTRY AXIS軸，（雖然兩個(gè)電機在運動(dòng)，但系統把它看作一個(gè)軸）AXIS2代表YAW AXIS扭擺軸 。（扭擺也是通過(guò)兩個(gè)電機運動(dòng)來(lái)實(shí)現，但系統把它看作一個(gè)軸）
非龍門(mén)模式與龍門(mén)模式對比
電流設置：GANTRY AXIS負責出力，帶動(dòng)負載運動(dòng)，需要設置較大的電流；YAW AXIS負責調整姿態(tài)，只需設置較小的電流。
位置反饋：龍門(mén)模式的軸位置反饋與實(shí)際電機位置并不相同，由于機械制造偏差的存在，龍門(mén)與導軌之間不一定完全垂直，FPOS(axis1)=0并不一定是理想的位置。相反，有一定的傾斜反而有利于減少摩擦。因此在龍門(mén)調試時(shí)有必要對傾斜角進(jìn)行測量。
電機使能：龍門(mén)需要兩個(gè)電機共同運動(dòng)來(lái)實(shí)現，當只使能某一個(gè)軸時(shí)，實(shí)際上兩個(gè)電機都會(huì )上使能；掉使能某一個(gè)軸，兩個(gè)電機都會(huì )掉使能。
橫梁軸負載較大：需要在負載在不同位置時(shí)多做幾組動(dòng)態(tài)參數分析，以保證在各種情況下系統都能保持高運動(dòng)性能。
與龍門(mén)結合的相關(guān)應用
1.龍門(mén)模式PEG
Position Event Generator(PEG)位置事件觸發(fā)器能在準確的反饋位置觸發(fā)脈沖（PEG Pulse），可用于觸發(fā)外部設備，如相機、激光器等。
通過(guò)將實(shí)際編碼器位置與一組預定義值進(jìn)行比較，在驅動(dòng)器硬件底層生成 PEG Pulse。由于龍門(mén)模式下兩個(gè)軸的計算位置與電機反饋的位置是不一樣的，因此在使用PEG功能時(shí)也需要經(jīng)過(guò)換算，才能正確觸發(fā)PEG信號。
2.龍門(mén)模式動(dòng)態(tài)補償
龍門(mén)的兩個(gè)軸都可以進(jìn)行補償，龍門(mén)軸GANTRY AXIS的補償用于提高精度。扭擺軸YAW AXIS的補償在剛性龍門(mén)中可以減少摩擦和電流過(guò)充，提高動(dòng)態(tài)性能。在柔性龍門(mén)中用于提高精度，同時(shí)提高了龍門(mén)軸的YAW機械指標。
Akribis龍門(mén)平臺
VRG-II 龍門(mén)平臺
Akribis多軸精密平臺-VRG系列是多功能的龍門(mén)平臺，反饋采用非接觸式的光學(xué)編碼器，擁有高峰值推力與持續推力，響應時(shí)間快，可以應用在高速取放，自動(dòng)化組裝，點(diǎn)膠等高精度行業(yè)。
Akribis定制平臺
XYZ醫藥應用平臺
XYZ點(diǎn)膠注射平臺
測試和激光應用
組裝和測試
雅科貝思專(zhuān)業(yè)為客戶(hù)提供全套的解決方案，能根據客戶(hù)的不同需求，定制研發(fā)出個(gè)性化的直驅電機和平臺，包括龍門(mén)結構的直驅精密平臺。
