La sélection des composants et la conception de la machine affectent la précision et la répétabilité du système.

Avant de répondre à cette question, définissons la précision et la répétabilité des systèmes linéaires.

【Précision】

En mouvement linéaire, il existe généralement deux catégories de précision - précision de positionnement et précision de voyage. La précision de positionnement spécifie la différence entre la position cible du système et la position réelle qu'elle a atteinte. La précision de voyage spécifie les erreurs qui se produisent pendant le mouvement - en d'autres termes, le système se déplace-t-il en ligne droite, ou se déplace-t-il de haut en bas ou de côté à l'autre lorsqu'il se déplace?

Une précision est donnée par rapport à une valeur ou une référence «vraie» ou acceptée. Pour la précision du positionnement, la valeur de référence est la position cible. Pour la précision du voyage, la valeur de référence est un plan de mouvement défini dans la direction verticale (aka la planéité du voyage) et dans le sens horizontal (aka la rectitude du voyage). Notez que la précision concerne la façon dont la position cible est étroitement atteinte à l'approche de l'une ou l'autre direction.

【Répétabilité】

La répétabilité définit à quel point un système revient à la même position par rapport à plusieurs tentatives. La répétabilité peut être spécifiée comme unidirectionnelle, ce qui signifie que la spécification est valide lorsque la position est approchée à partir de la même direction, ou bidirectionnelle, ce qui signifie que la spécification est valide lorsque la position est approchée dans l'une ou l'autre direction.

Question: «Je conçois un nouveau système de mouvement linéaire. Dois-je le concevoir pour une grande précision ou une répétabilité? Ou les deux?

Les systèmes linéaires sont constitués de quatre composants de base - la base ou la structure de montage, le guide linéaire (ou guides), le mécanisme d'entraînement et le moteur - et chacun d'eux joue un rôle dans la précision ou la répétabilité du système. Les composants secondaires tels que les couplages, les connecteurs, les plaques de montage, les capteurs et les dispositifs de rétroaction influencent également les performances du système. Et même les facteurs qui ne sont pas facilement contrôlés, tels que les fluctuations de la température et les vibrations de la machine, affectent la précision et les spécifications de répétabilité d'un système.

Lorsque vous travaillez pour maximiser la précision du positionnement, le mécanisme d'entraînement devrait généralement être le domaine d'intervention. Les vis à billes sont généralement reconnues comme le meilleur choix pour une précision de positionnement élevée, qui est spécifiée par leur erreur de plomb ou les classifications de tolérance. Mais les vis de plomb avec des écrous préchargés et des systèmes de rack et de pignon de haute précision sont également capables de fournir des précisions de positionnement élevées. La flexion et la vibration du système peuvent dégrader la précision de positionnement, de sorte que la rigidité de la structure de montage, le guide linéaire et les connexions entre les composants sont également importantes pour les systèmes qui nécessitent une précision de positionnement élevée.

En revanche, la précision de voyage d'un système dépend presque entièrement de la structure de montage et du système de guide linéaire. La plupart des guides linéaires de recirculation sont spécifiés par la classe de précision, qui définit les écarts maximaux de hauteur, de parallélisme et de rectitude pendant les voyages. Mais un guide linéaire n'est aussi «précis» que la surface à laquelle il est monté, donc la structure de montage est un facteur important. Le montage d'un guide linéaire de précision «précisément» d'une base sans maîtrise ou d'une extrusion d'aluminium annule les performances de précision de voyage du guide.

La répétabilité d'un système linéaire est déterminée principalement par le mécanisme d'entraînement - c'est-à-dire la précision du plomb d'une vis, la déviation de tangage dentaire et l'étirement maximal d'une courroie ou le contrecoup dans un système de rack et de pignon. La meilleure façon d'améliorer la répétabilité est de supprimer le jeu ou le dégagement dans le mécanisme d'entraînement. Les vis à billes sont souvent spécifiées avec la précharge pour éliminer les contrecoups, et de nombreux conceptions de vis de plomb offrent également zéro contrecoup. Les systèmes de rack et de pignon ont intrinsèquement un contrecoup entre le rack de vitesses et les dents de pignon, mais les conceptions de pignon à double pignon et de pignon fendu éliminent cette réaction.

Si le système connaît des fluctuations de température importantes, l'expansion et la contraction des composants dues aux effets thermiques peuvent également réduire la répétabilité d'un système. Contrairement au positionnement ou à la précision de voyage, la répétabilité d'un système ne peut pas être améliorée par la rétroaction et le contrôle. La seule façon d'améliorer la répétabilité d'un système linéaire est d'utiliser un lecteur qui a une répétabilité plus élevée.

Le fait qu'un concepteur ou un ingénieur soit plus préoccupé par la précision ou la répétabilité dépend du type d'application. Dans les applications de positionnement, telles que le pic et le lieu ou l'assemblage, la précision de position et la répétabilité sont souvent les facteurs les plus critiques. Mais dans des applications telles que la distribution, la coupe ou le soudage, où l'uniformité et la précision du processus pendant les voyages sont essentielles, la précision des déplacements devrait être l'objectif principal.