为什么要考虑空气轴承？

空气轴承很容易被忽视。大多数时候，机械轴承足以满足运动应用的需求。大多数，但不是全部。亚微米轴承隆隆声不是一种选择？几何性能和角度重复精度是否最重要？这里有一些技巧可以使规范过程变得顺畅。

空气轴承在精确定位方面具有明显的优势，包括无背隙或静摩擦；它们也适用于大多数高速应用。但有些条件不利于空气轴承的使用。了解空气轴承参数可能是真正优化轴承系统应用的关键。

一、摩擦影响轴承

摩擦驱动和轴承技术是实现具有纳米级分辨率、可重复性和导向精度的无振动精密运动的先决条件。有几种方法可以实现无摩擦运动。压电驱动器和挠性导向装置已为短行程范围而建立。另一个原理是基于磁悬浮（磁力轴承）。这些运动系统更奇特，但不受行程限制，通常设计用于多轴运动应用。

长行程范围的另一种解决方案包括由电磁直线电机和力矩电机驱动的空气轴承。空气轴承平台是漂浮在气垫上的旋转或线性定位器，使用多种预加载机制中的一种，几乎消除了机械接触，从而消除了磨损、摩擦和滞后效应。它们提供高吞吐量和精度，特别是对于多轴运动。

二、运动控制应用的优势

以下是支持在运动控制应用中使用空气轴承平台的一些最常见因素：

1、无摩擦、精确定位

直驱电机和高分辨率编码器可以将由空气轴承支撑的移动托架定位在线性应用中的纳米范围内，或在旋转应用中的十分之一弧秒范围内。没有摩擦和机械接触意味着滞后或反转误差最小，使其具有高度可重复性，适用于许多检查和制造操作。几乎消除了静摩擦，提高了分辨率并减少了就位“狩猎”（极限循环）。位置重复性也可以在几个编码器计数内获得。类似的精度可以通过压电挠曲导向平台获得，但行程范围要小得多。磁悬浮是另一种选择。

2、速度稳定性和扫描

缺少机械轴承元件意味着没有任何东西可以阻碍平稳、受控的速度（稳定性优于 0.01%）。实验和过程，如惯性传感器测试、断层扫描、晶圆扫描和表面轮廓分析——需要以严格控制的速度连续运动——最好由空气轴承系统提供服务。

3、由于表面平均效应，运动误差低

线性空气轴承平台具有直线和平坦行程；俯仰、横滚和偏航误差可以以十分之一弧秒为单位进行测量。旋转台的倾斜（摆动）误差可能小于 1 角秒。此外，空气轴承的角度性能是可重复的。此功能可确保镜子和光学检测、半导体检测和医疗设备制造等应用的零件质量和测量可靠性。