الأخطاء الخطية والزاوية والمستوية.

في عالم مثالي، يُفترض أن يُظهر نظام الحركة الخطية حركةً مستقيمةً ومسطحةً تمامًا، وأن يصل إلى الموضع المطلوب دون أي خطأ في كل مرة. ولكن حتى أكثر أجهزة التوجيه والمحركات الخطية دقةً (كالبراغي، والتروس المسننة، والأحزمة، والمحركات الخطية) لا تخلو من بعض الأخطاء نتيجةً لتفاوتات التصنيع، والتعامل معها، وتركيبها، وحتى طريقة استخدامها.

توجد ثلاثة أنواع من الأخطاء في أنظمة الحركة الخطية: الأخطاء الخطية، والأخطاء الزاوية، والأخطاء المستوية، ولكل نوع منها تأثير مختلف على النظام والتطبيق. ولتجنب دفع مبالغ طائلة مقابل مكونات عالية الدقة في غير محلها، أو الحصول على نظام لا يفي بمتطلبات التطبيق، من المهم فهم الفروقات بين هذه الأنواع الثلاثة من أخطاء الحركة الخطية وأسبابها.

【أخطاء خطية】

تشمل الأخطاء الخطية دقة تحديد الموضع وقابلية التكرار. يُشار إلى هذه الأخطاء أحيانًا بأخطاء تحديد الموضع لأنها تُحدد قدرة النظام على الوصول إلى الموضع المطلوب. في سياق الأنظمة الخطية، يشير مصطلح "الدقة" عادةً إلى دقة تحديد الموضع، وهي الانحراف بين الموضع المستهدف والموضع الذي حققه النظام. أما قابلية التكرار فتشير إلى مدى جودة عودة النظام إلى الموضع نفسه عبر محاولات متعددة. يُعدّ نظام الحركة (مثل البرغي، أو الترس المسنن، أو المحرك الخطي) المساهم الرئيسي في الأخطاء الخطية، ولكن يمكن أن يؤثر ضبط النظام أيضًا على قدرته على الوصول إلى الموضع المستهدف بدقة وقابلية تكرار.

【أخطاء الزاوية】

الأخطاء الزاوية هي أخطاء تدور فيها النقطة المراد قياسها حول محور. ويُشار إليها عادةً بأخطاء الدوران حول المحور X، وأخطاء الميل حول المحور Y، وأخطاء الانحراف حول المحور Z. إذا كانت النقطة المراد قياسها في مركز الطاولة أو المنزلق، فقد لا يكون للأخطاء الزاوية تأثير كبير على التطبيق. ولكن عندما تكون النقطة المراد قياسها على مسافة من الطاولة أو المنزلق، فإن أخطاء آبي، وهي أخطاء زاوية تتضاعف مع المسافة، قد تُنتج نتائج غير مرغوب فيها، خاصةً في تطبيقات التشغيل والقياس والتجميع. وتتمثل الأسباب الرئيسية للأخطاء الزاوية، وبالتالي أخطاء آبي، في عدم دقة الموجهات الخطية وسوء تصنيع أسطح التثبيت.

【أخطاء مستوية】

تحدث الأخطاء المستوية - والتي يُشار إليها غالبًا باسم "الاستقامة" و"التسطيح" - أثناء حركة النظام، ولكنها ليست دورانًا حول محور، بل هي انحرافات عن مستوى مرجعي مستقيم مثالي. تُحدد الاستقامة مدى الحركة على طول المحور Y أثناء تحرك النظام على طول المحور X. وبالمثل، يُحدد التسطيح مدى الحركة على طول المحور Z أثناء تحرك النظام على طول المحور X.

لاحظ هنا أن نقطة المرجع هي محور الحركة (عادةً المحور X)، لذلك لا يوجد سوى نوعين من الأخطاء المستوية، والتي تتضمن الحركة على طول المحورين المتبقيين.

تُعدّ الأخطاء المستوية ضارةً بتطبيقاتٍ مثل التوزيع والتشغيل والقياس، حيث يكون سلوك النظام أثناء الحركة بالغ الأهمية. في الأنظمة متعددة المحاور، تؤثر الأخطاء المستوية في أحد المحاور على المحور (أو المحاور) المجاورة، خاصةً عندما تكون المحاور "متراصة"، كما هو الحال في طاولات XY والطاولات المستوية وبعض الأنظمة الكارتيزية.