コンポーネントの選択と機械の設計は、システムの精度と再現性に影響します。

この質問に答える前に、線形システムの精度と再現性を定義しましょう。

【正確さ】

線形運動では、一般的に2つのカテゴリの精度があります。ポジショニングの精度と旅行の精度です。ポジショニングの精度は、システムのターゲット位置と到達した実際の位置の違いを指定します。旅行の精度は、移動中に発生するエラーを指定します。つまり、システムは直線で移動しますか、それとも移動するときに上下に移動しますか？

正確性は、「真の」または受け入れられた値または参照に関連して与えられます。位置決めの精度のために、参照値はターゲット位置です。旅行の正確性のために、参照値は、垂直方向（別名旅行の平坦性）と水平方向（別名、旅行のまっすぐさ）の両方で定義された運動面です。精度は、どちらの方向からアプローチするときにターゲット位置に到達するかに関連することに注意してください。

【再現性】

再現性は、複数の試行でシステムが同じ位置にどの程度密接に戻るかを定義します。再現性は、いずれかの単方向として指定できます。これは、同じ方向から位置に近づいたときに仕様が有効であることを意味します。つまり、どちらの方向から位置が近づいたときに仕様が有効であることを意味します。

質問：「新しい線形モーションシステムを設計しています。高精度または再現性のために設計する必要がありますか？

線形システムは、ベースまたは取り付け構造、線形ガイド（またはガイド）、ドライブメカニズム、モーターなどの4つの基本コンポーネントで構成されており、これらのそれぞれがシステムの精度または再現性に何らかの役割を果たします。カップリング、コネクタ、取り付けプレート、センサー、フィードバックデバイスなどのセカンダリコンポーネントも、システムのパフォーマンスに影響します。また、温度の変動や機械の振動など、簡単に制御できない要因でさえ、システムの精度と再現性の仕様に影響します。

ポジショニングの精度を最大化するために作業する場合、ドライブメカニズムは通常、フォーカスの領域でなければなりません。通常、ボールネジは、鉛エラー、または許容範囲の分類によって指定されている高い位置付け精度に最適な選択肢として認識されます。しかし、プリロードされたナットと高精度のラックとピニオンシステムを備えたリードネジも、高い位置付け精度を提供することができます。システムの曲げと振動は、位置決めの精度を分解する可能性があるため、マウント構造、線形ガイド、およびコンポーネント間の接続の剛性は、高い位置付け精度を必要とするシステムにとっても重要です。

対照的に、システムの移動精度は、ほぼ完全に取り付け構造と線形ガイドシステムに依存しています。ほとんどの再循環線形ガイドは、高さ、並列性、および移動中の直線の最大偏差を定義する精度クラスによって指定されます。しかし、線形ガイドは、それが取り付けられている表面と同じくらい「正確」であるため、取り付け構造は重要な要素です。 「精密な」精度線形ガイドをマシンのベースまたはアルミニウム押出に取り付けると、ガイドの移動精度のパフォーマンスが無効になります。

線形システムの再現性は、主にドライブメカニズム、つまりネジのリード精度、歯ピッチ偏差とベルトの最大ストレッチ、またはラックとピニオンシステムのバックラッシュによって決定されます。再現性を向上させる最良の方法は、ドライブメカニズムでプレイまたはクリアランスを削除することです。多くの場合、ボールネジはバックラッシュを排除するためにプリロードで指定されており、多くのリードネジのデザインもゼロバックラッシュを提供します。ラックとピニオンシステムは、ギアラックとピニオンの歯の間に本質的に反発しますが、デュアルピニオンとスプリットピニオンのデザインは、このバックラッシュを削除します。

システムが大幅な温度変動を経験した場合、熱効果によるコンポーネントの膨張と収縮は、システムの再現性も低下させる可能性があります。ポジショニングや旅行の正確性とは異なり、フィードバックと制御によりシステムの再現性を改善することはできません。線形システムの再現性を向上させる唯一の方法は、再現性が高いドライブを使用することです。

デザイナーまたはエンジニアが正確性または再現性にもっと関心を持つべきかどうかは、アプリケーションのタイプに依存します。ピックや場所やアセンブリなどのアプリケーションの位置決めでは、位置の精度と再現性が最も重要な要素です。しかし、分配、切断、溶接などのアプリケーションでは、旅行中のプロセスの均一性と精度が重要である場合、旅行の精度が主な焦点でなければなりません。