Errori lineari, angolari e planari.

In un mondo ideale, un sistema di movimento lineare mostrerebbe un movimento perfettamente piatto e rettilineo e raggiungerebbe ogni volta la posizione prevista con zero errori. Ma anche le guide lineari e gli azionamenti lineari di massima precisione (viti, cremagliere e pignoni, cinghie, motori lineari) presentano alcuni errori dovuti alle tolleranze di lavorazione, alla movimentazione, al montaggio e persino al modo in cui vengono applicati.

Esistono tre tipi di errori riscontrati nei sistemi di movimento lineare: errori lineari, errori angolari ed errori planari e ciascun tipo ha un effetto diverso sul sistema e sull'applicazione. Per evitare di pagare per componenti di alta precisione dove non sono necessari o di ritrovarsi con un sistema che non soddisfa i requisiti dell'applicazione, è importante comprendere le differenze tra questi tre tipi di errori di movimento lineare e le loro cause.

【Errori lineari】

Gli errori lineari includono precisione di posizionamento e ripetibilità. Questi errori vengono talvolta definiti errori di posizionamento perché specificano la capacità del sistema di raggiungere la posizione desiderata. Nel contesto dei sistemi lineari, il termine “precisione” si riferisce tipicamente alla precisione di posizionamento, che è la deviazione tra la posizione target e la posizione raggiunta dal sistema. La ripetibilità si riferisce alla capacità di un sistema di ritornare nella stessa posizione dopo più tentativi. Il principale responsabile degli errori lineari è il meccanismo di azionamento (vite, cremagliera e pignone o motore lineare, ad esempio), ma la messa a punto del sistema può anche influenzare la sua capacità di raggiungere la posizione target in modo accurato e ripetibile.

【Errori angolari】

Gli errori angolari sono errori in cui il punto di interesse ruota attorno ad un asse. Questi sono generalmente indicati come errori di rollio, beccheggio e imbardata, che denotano rispettivamente la rotazione attorno agli assi X, Y o Z. Se il punto di interesse è il centro del tavolo o della diapositiva, gli errori angolari potrebbero non avere un effetto significativo sull'applicazione. Ma quando il punto di interesse è a una certa distanza dal tavolo o dalla slitta, gli errori di Abbé, che sono errori angolari amplificati dalla distanza, possono produrre risultati indesiderati, soprattutto nelle applicazioni di lavorazione, misurazione e assemblaggio. Le cause principali degli errori angolari e, per estensione, degli errori di Abbé, sono le imprecisioni nelle guide lineari e le superfici di montaggio scarsamente lavorate.

【Errori planari】

Gli errori planari, spesso definiti “rettilineità” e “piattezza”, si verificano durante il viaggio del sistema, ma anziché la rotazione attorno a un asse, gli errori planari sono deviazioni da un piano di riferimento rettilineo ideale. La rettilineità definisce l'entità del movimento lungo l'asse Y mentre il sistema si sposta lungo l'asse X. Allo stesso modo, la planarità definisce l'entità del movimento lungo l'asse Z mentre il sistema si sposta lungo l'asse X.

Nota qui che il punto di riferimento è l'asse di movimento (tipicamente l'asse X), quindi ci sono solo due tipi di errori planari, che coinvolgono il movimento lungo i restanti due assi.

Gli errori planari sono dannosi per applicazioni quali l'erogazione, la lavorazione o la misurazione, in cui il comportamento del sistema durante il movimento è fondamentale. Nei sistemi multiasse, gli errori planari in un asse influiscono sull'asse (o sugli assi) adiacenti, soprattutto quando gli assi sono "impilati", come nelle tabelle XY, nelle tabelle planari e in alcuni sistemi cartesiani.