معلمة رئيسية لنظام الحركة الخطية

هناك طرق عديدة لتصنيف أداء أجهزة تحديد المواقع الخطية، مثل البراغي الكروية، والأحزمة، وأنظمة الرف والترس، ولكن المصطلحات المستخدمة قد تكون مُربكة. المصطلحان الأكثر شيوعًا، الدقة وقابلية التكرار، يُستخدمان غالبًا بالتبادل. عندما يقول أحدهم إن برغيًا كرويًا دقيقًا للغاية، فقد يعني في الواقع أنه قابل للتكرار. في الواقع، الدقة وقابلية التكرار غير مرتبطتين. قد يكون النظام دقيقًا للغاية ولكنه غير قابل للتكرار، أو العكس. إليك الفرق...

【دقة】

التعريف الرسمي للدقة هو "مدى مطابقة القياس أو الحساب أو المواصفة للقيمة أو المعيار الصحيح أو المعروف". وفيما يتعلق بنظام الدفع الخطي، يمكن اعتبار هذا يعني مدى تطابق الموضع النهائي مع الموضع المطلوب. لذا، إذا أمرنا نظامًا يعمل بنظام رف وترس بالتحرك مسافة 535 مم، فإن دقته تُحدد بمدى قربه من تحقيق 535 مم من الحركة. ولكن ما مدى دقتها؟ يعتمد ذلك على مقدار الخطأ الذي يمكنك قبوله. إذا سمح التطبيق بنتيجة 535 مم ± 2 مم، فطالما أن المسمار الكروي يحقق موضعًا بين 533 و537 مم، فيمكن اعتباره دقيقًا.

تتأثر الدقة بشكل كبير بالعوامل الميكانيكية، مثل رد الفعل العكسي، و"اللف" (نقص الصلابة الالتوائية)، وانثناء المكونات. أما من الناحية الكهربائية، فيمكن أن يؤثر عرض نطاق نظام التحكم ودقة نظام القياس (المشفر أو المحلل) أيضًا على دقة حركة المحرك، لأن هذه المكونات مسؤولة عن التحكم في الموقع الفعلي للنظام وقراءته وتصحيحه.

【إمكانية التكرار】

التكرارية هي قدرة آلية الدفع على العودة إلى نفس الموضع عدة مرات في ظل ظروف متطابقة. يمكن تعريف التكرارية بأنها أحادية الاتجاه، حيث يتم الوصول إلى النقطة دائمًا من نفس الاتجاه، أو ثنائية الاتجاه، حيث يمكن الوصول إلى النقطة من أي اتجاه. على عكس الدقة، التي تكون ذاتية إلى حد ما حسب متطلبات التطبيق، فإن التكرارية هي قيمة مطلقة. على سبيل المثال، يمكن وصف المسمار الكروي بأنه قابل للتكرار حتى ± 10 ميكرون. وكما يمكن أن يكون النظام دقيقًا ولكن غير قابل للتكرار، فإنه يمكن أيضًا أن يكون قابلًا للتكرار ولكن غير دقيق. على سبيل المثال، إذا كانت الحركة المحددة 535 مم ± 2 مم، وتحرك النظام باستمرار إلى 537.5 مم على مدار عدة محاولات، فإنه قابل للتكرار، ولكن ليس دقيقًا.

العوامل الأكثر تأثيرًا على قابلية التكرار تكمن في آليات نظام الدفع: رد الفعل العكسي في نظام الترس والرف، أو انحراف سلك لولب الكرة. كما يمكن أن تتأثر قابلية التكرار بتغيرات في النظام، مثل تمدد المكونات أو انكماشها بسبب تقلبات درجة الحرارة. في حين أنه يمكن تعويض الدقة من خلال البرمجة داخل مضخم الدفع والتحكم، إلا أن قابلية التكرار لا يمكن تعويضها عادةً.