يؤثر اختيار المكونات وتصميم الماكينة على دقة النظام وقابليته للتكرار.

قبل أن نجيب على هذا السؤال، دعونا نحدد الدقة والتكرار للأنظمة الخطية.

【دقة】

في الحركة الخطية، هناك فئتان عمومًا من الدقة – دقة تحديد المواقع ودقة السفر. تحدد دقة تحديد المواقع الفرق بين الموضع المستهدف للنظام والموضع الفعلي الذي وصل إليه. تحدد دقة السفر الأخطاء التي تحدث أثناء الحركة - بمعنى آخر، هل يتحرك النظام في خط مستقيم، أم أنه يتحرك لأعلى ولأسفل أو جنبًا إلى جنب أثناء انتقاله؟

يتم إعطاء الدقة فيما يتعلق بالقيمة أو المرجع "الحقيقي" أو المقبول. لدقة تحديد المواقع، القيمة المرجعية هي الموضع المستهدف. بالنسبة لدقة السفر، فإن القيمة المرجعية هي مستوى محدد للحركة في كل من الاتجاه الرأسي (المعروف أيضًا باسم استواء السفر) وفي الاتجاه الأفقي (المعروف أيضًا باسم استقامة السفر). لاحظ أن الدقة تتعلق بمدى قرب الوصول إلى موضع الهدف عند الاقتراب من أي اتجاه.

【التكرار 】

تحدد التكرار مدى قرب عودة النظام إلى نفس الموضع عبر محاولات متعددة. يمكن تحديد التكرار إما أحادي الاتجاه، مما يعني أن المواصفات صالحة عند الاقتراب من الموضع من نفس الاتجاه، أو ثنائية الاتجاه، مما يعني أن المواصفات صالحة عندما يتم الاقتراب من الموضع من أي اتجاه.

السؤال: "أقوم بتصميم نظام حركة خطية جديد. هل يجب أن أصممه بحيث يكون دقيقًا أم قابلاً للتكرار؟ أو كلاهما؟"

تتكون الأنظمة الخطية من أربعة مكونات أساسية - القاعدة أو هيكل التركيب، والدليل الخطي (أو الأدلة)، وآلية القيادة، والمحرك - ويلعب كل منها دورًا ما في دقة النظام أو قابليته للتكرار. تؤثر المكونات الثانوية مثل أدوات التوصيل والموصلات ولوحات التثبيت وأجهزة الاستشعار وأجهزة التغذية الراجعة أيضًا على أداء النظام. وحتى العوامل التي لا يمكن التحكم فيها بسهولة، مثل تقلبات درجات الحرارة واهتزازات الماكينة، تؤثر على دقة النظام ومواصفات التكرار.

عند العمل على زيادة دقة تحديد المواقع إلى أقصى حد، يجب أن تكون آلية القيادة عادةً هي منطقة التركيز. يتم التعرف بشكل عام على اللوالب الكروية باعتبارها الخيار الأفضل لدقة تحديد المواقع العالية، والتي يتم تحديدها من خلال تصنيفات خطأ الرصاص أو درجة التسامح. لكن البراغي الرصاصية ذات الصواميل المحملة مسبقًا وأنظمة الجريدة المسننة والترس عالية الدقة قادرة أيضًا على توفير دقة عالية في تحديد المواقع. يمكن أن يؤدي ثني النظام واهتزازه إلى تقليل دقة تحديد الموقع، لذا فإن صلابة هيكل التركيب والدليل الخطي والوصلات بين المكونات مهمة أيضًا للأنظمة التي تتطلب دقة عالية في تحديد المواقع.

في المقابل، تعتمد دقة سير النظام بشكل كامل تقريبًا على هيكل التركيب ونظام التوجيه الخطي. يتم تحديد معظم الأدلة الخطية المعاد تدويرها حسب فئة الدقة، والتي تحدد الحد الأقصى للانحرافات في الارتفاع والتوازي والاستقامة أثناء السفر. لكن الدليل الخطي يكون "دقيقًا" فقط مثل السطح الذي تم تركيبه عليه، لذا فإن هيكل التثبيت يعد عاملاً مهمًا. إن تركيب دليل خطي دقيق "دقيق" على قاعدة غير آلية أو بثق ألومنيوم ينفي أداء دقة السفر للدليل.

يتم تحديد قابلية التكرار للنظام الخطي في المقام الأول من خلال آلية القيادة - أي دقة الرصاص للمسمار، وانحراف درجة الأسنان والحد الأقصى لامتداد الحزام، أو رد الفعل العكسي في نظام الجريدة المسننة والترس. أفضل طريقة لتحسين إمكانية التكرار هي إزالة التشغيل أو الخلوص في آلية القيادة. غالبًا ما يتم تحديد البراغي الكروية بالتحميل المسبق للتخلص من ردة الفعل العكسية، كما أن العديد من تصميمات اللولب الرصاصي لا تقدم أيضًا أي ردة فعل عكسية. تحتوي أنظمة الجريدة المسننة والترس الصغير بطبيعتها على رد فعل عكسي بين رف التروس وأسنان الترس الصغير، لكن تصميمات الترس المزدوج والترس المنقسم تزيل رد الفعل العكسي هذا.

إذا واجه النظام تقلبات كبيرة في درجات الحرارة، فإن تمدد وانكماش المكونات بسبب التأثيرات الحرارية يمكن أن يقلل أيضًا من إمكانية تكرار النظام. على عكس دقة تحديد المواقع أو السفر، لا يمكن تحسين إمكانية تكرار النظام من خلال التغذية الراجعة والتحكم. الطريقة الوحيدة لتحسين قابلية التكرار للنظام الخطي هي استخدام محرك ذو قابلية تكرار أعلى.

ما إذا كان المصمم أو المهندس يجب أن يهتم أكثر بالدقة أو التكرار يعتمد على نوع التطبيق. في تطبيقات تحديد المواقع، مثل الانتقاء والمكان أو التجميع، غالبًا ما تكون الدقة الموضعية وقابلية التكرار هي العوامل الأكثر أهمية. ولكن في تطبيقات مثل التوزيع أو القطع أو اللحام، حيث يكون التوحيد والدقة في العملية أثناء السفر أمرًا بالغ الأهمية، يجب أن تكون دقة السفر هي التركيز الأساسي.