線形モーションシステムの精度を評価する場合、焦点の領域は、多くの場合、ドライブメカニズムの位置決めの精度と再現性です。しかし、線形誤差、角度エラー、ABBéエラーなど、線形システムの精度(または不正確さ)に寄与する多くの要因があります。これらの3つのタイプのうち、Abbéエラーはおそらく測定、定量化、および防止が最も困難ですが、それらは機械加工、測定、および高精度の位置決めアプリケーションでの望ましくない結果の最も重要な原因になる可能性があります。
Abbéエラーは角度エラーとして始まります
Abbéエラーは、モーションシステムの角度エラーと、関心のあるポイント(ツール、負荷など)の間のオフセットとエラーの原点(ネジ、ガイドウェイなど)の組み合わせによって引き起こされます。
角度エラー - 一般にロール、ピッチ、ヨーと呼ばれる - は、3つの軸の周りの線形システムの回転による不要な動きです。
以下に示すように、システムがX軸に沿って水平に移動している場合、ピッチはy軸の周りの回転として定義され、ヨーはz軸の周りの回転であり、ロールはx軸の周りの回転です。
ロール、ピッチ、ヨーのエラーは通常、ガイドシステムの不正確さに起因しますが、表面と方法を取り付けることは、角度エラーの原因でもあります。たとえば、正確に機械加工されていないマウントサーフェス、十分に固定されていないコンポーネント、またはシステムとその取り付け面の間の熱膨張速度さえ変化する速度がすべて、線形ガイド自身に固有のものよりも大きな角度エラーに寄与する可能性があります。
Abbéエラーは、ほとんどの場合、非常に小さな角度エラーであるものを増幅し、エラーを引き付けるコンポーネント(Abbéオフセットと呼ばれる)からの距離が増加するにつれて大きさが増加するため、特に問題があります。
右側の図では、abbéオフセットはhです。 abbéエラーの量であるδは、方程式で決定できます。
Δ= h *tanθ
オーバーハングの荷重の場合、負荷は角度エラーの原因(通常はガイドウェイまたは取り付け面のポイント)からのものであるほど、ABBé誤差は高くなります。また、多軸構成の場合、各軸に角度エラーが存在することで悪化するため、Abbéエラーはさらに複雑です。
Abbéエラーを最小限に抑えるための最良の方法は、高精度ガイドを使用し、マウント表面が十分に機械加工されているため、システムに追加の不正確さを導入しないようにすることです。荷重をできるだけ近くに移動することでAbbéオフセットを減らすと、Abbéエラーも最小限に抑えられます。
Abbéエラーは、システムから完全に独立したレーザー干渉計または他の光学装置で最も正確に測定されます。しかし、レーザー干渉計はほとんどのセットアップでは実用的ではないため、Abbéエラーが懸念される多くのアプリケーションで線形エンコーダーが使用されます。この場合、Abbéエラーの最も正確な測定値は、エンコーダーの読み取りヘッドが関心のあるポイントに取り付けられている場合、つまりツールまたは負荷を達成したときに達成されます。
XYテーブルは、他のタイプの多軸システム(デカルトロボットなど)よりもAbbéエラーの影響を受けにくいです。これは、主に片持ちの移動量を最小限に抑え、通常、Y軸キャリッジの中心にある負荷で動作するためです。
投稿時間:2月9日 - 2022年