Lineaariset, kulma- ja tasovirheet.

Ihanteellisessa maailmassa lineaarinen liikejärjestelmä osoittaisi täysin tasaista, suoraa liikettä ja saavuttaisi aiotun paikan ilman virhettä joka kerta. Mutta jopa kaikkein tarkimmissa lineaariohjaimissa ja -käytöissä (ruuvit, hammastanko ja hammaspyörät, hihnat, lineaarimoottorit) on joitain virheitä, jotka johtuvat koneistustoleransseista, käsittelystä, asennuksesta ja jopa niiden käyttötavasta.

Lineaarisissa liikejärjestelmissä on kolmen tyyppisiä virheitä – lineaarivirheitä, kulmavirheitä ja tasovirheitä – ja jokaisella tyypillä on erilainen vaikutus järjestelmään ja sovellukseen. Jotta vältytään maksamasta erittäin tarkoista komponenteista, kun niitä ei tarvita, tai joutumasta järjestelmään, joka ei täytä sovelluksen vaatimuksia, on tärkeää ymmärtää näiden kolmen tyyppisten lineaarisen liikevirheiden erot ja niiden syyt.

【Lineaariset virheet】

Lineaarisia virheitä ovat paikannustarkkuus ja toistettavuus. Näitä virheitä kutsutaan joskus paikannusvirheiksi, koska ne määrittelevät järjestelmän kyvyn saavuttaa haluttu sijainti. Lineaarisissa järjestelmissä termi "tarkkuus" viittaa tyypillisesti paikannustarkkuuteen, joka on poikkeama tavoitesijainnin ja järjestelmän saavuttaman sijainnin välillä. Toistettavuus viittaa siihen, kuinka hyvin järjestelmä palaa samaan asemaan useilla yrityksillä. Suurin syy lineaarisiin virheisiin on käyttömekanismi (esim. ruuvi, hammastanko tai lineaarimoottori), mutta myös järjestelmän viritys voi vaikuttaa sen kykyyn saavuttaa kohdeasema tarkasti ja toistettavasti.

【Kulmavirheet】

Kulmavirheet ovat virheitä, joissa kiinnostuspiste pyörii akselin ympäri. Näitä kutsutaan tyypillisesti kallistus-, nousu- ja kiertovirheiksi, jotka tarkoittavat pyörimistä X-, Y- tai Z-akselin ympäri, vastaavasti. Jos kohde on taulukon tai dian keskellä, kulmavirheillä ei välttämättä ole merkittävää vaikutusta sovellukseen. Mutta kun kiinnostava kohde on jonkin matkan päässä pöydästä tai liukumäestä, Abbé-virheet, jotka ovat etäisyyden voimistamia kulmavirheitä, voivat tuottaa ei-toivottuja tuloksia erityisesti koneistus-, mittaus- ja kokoonpanosovelluksissa. Kulmavirheiden ja laajemmin Abbé-virheiden ensisijaiset syyt ovat lineaaristen ohjainten epätarkkuudet ja huonosti koneistetut asennuspinnat.

【Tasovirheet】

Tasovirheet - joita usein kutsutaan "suoraksuudeksi" ja "tasomaisuudeksi" - tapahtuvat järjestelmän liikkeen aikana, mutta akselin ympäri kiertämisen sijaan tasovirheet ovat poikkeamia ihanteellisesta, suorasta vertailutasosta. Suoruus määrittää liikkeen laajuuden Y-akselia pitkin järjestelmän kulkiessa X-akselia pitkin. Samoin tasaisuus määrittää liikkeen laajuuden Z-akselia pitkin järjestelmän kulkiessa pitkin X-akselia.

Huomaa, että vertailupiste on kulkuakseli (tyypillisesti X-akseli), joten tasovirheitä on vain kahden tyyppisiä, joihin liittyy liikettä kahta jäljellä olevaa akselia pitkin.

Tasovirheet ovat haitallisia sovelluksille, kuten annostelulle, koneistukselle tai mittaukselle, joissa järjestelmän käyttäytyminen liikkeen aikana on kriittistä. Moniakselisissa järjestelmissä yhden akselin tasovirheet vaikuttavat viereiseen akseliin (tai akseleihin), varsinkin kun akselit on pinottu, kuten XY-taulukoissa, tasotaulukoissa ja joissakin suorakulmaisissa järjestelmissä.