Schlüsselparameter des linearen Bewegungssystems

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die Leistung linearer Positionierungsgeräte wie Kugelumlaufspindeln, Riemen sowie Zahnstangen- und Ritzelsystemen zu klassifizieren, die Terminologie kann jedoch verwirrend sein. Die beiden gebräuchlichsten Begriffe sind Genauigkeit und Wiederholbarkeit und werden häufig synonym verwendet. Wenn jemand sagt, dass ein Kugelgewindetrieb sehr genau ist, meint er möglicherweise in Wirklichkeit, dass er wiederholbar ist. Tatsächlich haben Genauigkeit und Wiederholbarkeit keinen Zusammenhang. Ein System kann sehr genau, aber nicht sehr wiederholbar sein oder umgekehrt. Hier ist der Unterschied…

【Genauigkeit】

Die formale Definition von Genauigkeit ist „der Grad, in dem eine Messung, Berechnung oder Spezifikation dem korrekten oder bekannten Wert oder Standard entspricht“. In Bezug auf ein lineares Antriebssystem kann darunter der Grad verstanden werden, in dem die Endposition mit der Sollposition übereinstimmt. Wenn wir also einem Zahnstangen- und Ritzelsystem eine Bewegung von 535 mm befehlen, hängt seine Genauigkeit davon ab, wie genau es eine Bewegung von 535 mm erreicht. Aber wie genau ist es? Das hängt davon ab, wie viele Fehler Sie akzeptieren können. Wenn die Anwendung ein Ergebnis von 535 mm ±2 mm zulässt, kann die Kugelumlaufspindel als genau angesehen werden, solange sie eine Position zwischen 533 und 537 mm erreicht.

Die Genauigkeit wird am stärksten durch mechanische Faktoren wie Spiel, „Windup“ (fehlende Torsionssteifigkeit) und Durchbiegung der Komponenten beeinflusst. Auf der elektrischen Seite können auch die Bandbreite des Steuerungssystems und die Auflösung des Messsystems (Encoder oder Resolver) Einfluss auf die Genauigkeit der Antriebsbewegung haben, da diese Komponenten für die Steuerung, das Ablesen und die Korrektur der tatsächlichen Position des Antriebs verantwortlich sind System.

【Wiederholbarkeit】

Unter Wiederholbarkeit versteht man die Fähigkeit eines Antriebsmechanismus, unter identischen Bedingungen mehrmals in die gleiche Position zurückzukehren. Wiederholbarkeit kann als unidirektional definiert werden, wobei der Punkt immer aus derselben Richtung angefahren wird, oder als bidirektional, wobei der Punkt aus beiden Richtungen angefahren werden kann. Im Gegensatz zur Genauigkeit, die je nach Anwendungsanforderungen etwas subjektiv ist, ist die Wiederholbarkeit ein absoluter Wert. Eine Kugelumlaufspindel kann beispielsweise als wiederholbar auf ± 10 Mikrometer beschrieben werden. So wie ein System genau, aber nicht wiederholbar sein kann, kann es auch wiederholbar, aber nicht genau sein. Wenn die angegebene Bewegung beispielsweise 535 mm ± 2 mm beträgt und das System sich über mehrere Versuche hinweg konstant auf 537,5 mm bewegt, ist sie wiederholbar, aber nicht genau.

Die Faktoren, die den größten Einfluss auf die Wiederholgenauigkeit haben, liegen in der Mechanik des Antriebssystems: Spiel in einem Zahnstangen-Ritzel-System oder Steigungsabweichung von Kugelumlaufspindelgewinden. Die Wiederholbarkeit kann auch durch Änderungen im System beeinträchtigt werden, beispielsweise durch die Ausdehnung oder Kontraktion von Komponenten aufgrund von Temperaturschwankungen. Während die Genauigkeit durch die Programmierung innerhalb des Antriebsverstärkers und der Steuerung kompensiert werden kann, ist dies bei der Wiederholbarkeit im Allgemeinen nicht möglich.