구성 요소 선택 및 기계 설계는 시스템 정확도 및 반복성에 영향을 미칩니다.

이 질문에 대답하기 전에 선형 시스템의 정확성과 반복성을 정의해 봅시다.

【정확성】

선형 움직임에는 일반적으로 정확도의 정확도와 위치 정확도와 여행 정확도가 있습니다. 위치 정확도는 시스템의 대상 위치와 도달 한 실제 위치의 차이를 지정합니다. 여행 정확도는 이동 중에 발생하는 오류를 지정합니다. 즉, 시스템은 직선으로 이동합니까, 아니면 여행 할 때 위아래로 또는 좌우로 이동합니까?

정확도는 "참"또는 허용 값 또는 참조와 관련하여 제공됩니다. 위치 정확도의 경우 참조 값이 대상 위치입니다. 여행 정확도의 경우, 기준 값은 수직 방향 (일명 여행의 평평성)과 수평 방향 (일명 여행의 직선성) 모두에서 정의 된 운동 평면입니다. 정확도는 어느 방향에서든 접근 할 때 대상 위치에 얼마나 밀접하게 도달하는지와 관련이 있습니다.

【반복성】

반복성은 여러 시도에서 시스템이 동일한 위치로 얼마나 밀접하게 돌아 오는지를 정의합니다. 반복성은 단방향으로 지정 될 수 있습니다. 즉, 위치가 동일한 방향으로 접근하거나 양방향으로 접근 할 때 사양이 유효 함을 의미합니다. 즉, 위치가 어느 방향 으로든 접근 할 때 사양이 유효합니다.

질문 :“새로운 선형 모션 시스템을 설계하고 있습니다. 높은 정확도 나 반복성을 위해 설계해야합니까? 아니면 둘 다?”

선형 시스템은 기본 또는 장착 구조, 선형 가이드 (또는 가이드), 드라이브 메커니즘 및 모터로 구성되며, 이들 각각은 시스템의 정확성 또는 반복성에 약간의 역할을합니다. 커플 링, 커넥터, 장착 플레이트, 센서 및 피드백 장치와 같은 보조 구성 요소도 시스템 성능에 영향을 미칩니다. 온도 변동 및 기계 진동과 같이 쉽게 제어되지 않는 요인조차도 시스템의 정확성 및 반복성 사양에 영향을 미칩니다.

포지셔닝 정확도를 최대화하기 위해 작업 할 때는 드라이브 메커니즘이 일반적으로 초점 영역이어야합니다. 볼 스크류는 일반적으로 높은 포지셔닝 정확도를위한 최상의 선택으로 인식되며, 이는 리드 오류 또는 공차 등급 분류로 지정됩니다. 그러나 사전로드 된 너트와 고정밀 랙 및 피니언 시스템이 장착 된 리드 나사도 높은 포지셔닝 정확도를 제공 할 수 있습니다. 시스템의 굴곡 및 진동은 포지셔닝 정확도를 저하시킬 수 있으므로 장착 구조의 강성, 선형 가이드 및 구성 요소 간의 연결은 높은 위치 정확도가 필요한 시스템에도 중요합니다.

대조적으로, 시스템의 여행 정확도는 거의 전적으로 장착 구조 및 선형 안내 시스템에 의존합니다. 대부분의 재순환 선형 가이드는 정확도 클래스로 지정되며, 이는 여행 중 높이, 병렬 처리 및 직선의 최대 편차를 정의합니다. 그러나 선형 가이드는 장착 된 표면만큼 "정확한"이므로 장착 구조가 중요한 요소입니다. 부착되지 않은베이스 또는 알루미늄 압출에 "정밀"정확도 선형 가이드를 장착하면 가이드의 이동 정확도 성능을 무효화합니다.

선형 시스템의 반복성은 주로 드라이브 메커니즘, 즉 나사의 리드 정확도, 치아 피치 편차 및 벨트의 최대 스트레치 또는 랙 및 피니언 시스템의 백래시에 의해 결정됩니다. 반복성을 향상시키는 가장 좋은 방법은 드라이브 메커니즘에서 놀이 또는 클리어런스를 제거하는 것입니다. 볼 스크류는 종종 백래시를 제거하기 위해 예압으로 지정되며, 많은 리드 스크류 디자인도 백래시가 없습니다. 랙 및 피니언 시스템은 본질적으로 기어 랙과 피니언 치아 사이에 백래시가 있지만 듀얼 피니언과 분할 피니언 설계는이 백래시를 제거합니다.

시스템이 상당한 온도 변동을 경험하면 열 효과로 인한 구성 요소의 확장 및 수축은 시스템의 반복성을 줄일 수 있습니다. 포지셔닝 또는 여행 정확도와 달리 피드백 및 제어를 통해 시스템의 반복성을 향상시킬 수 없습니다. 선형 시스템의 반복성을 향상시키는 유일한 방법은 반복성이 높은 드라이브를 사용하는 것입니다.

디자이너 또는 엔지니어가 정확성 또는 반복성에 더 관심이 있어야하는지 여부는 응용 프로그램 유형에 따라 다릅니다. 픽 및 장소 또는 어셈블리와 같은 포지셔닝 응용 프로그램에서 위치 정확도 및 반복성이 종종 가장 중요한 요소입니다. 그러나 여행 중 공정의 균일 성과 정확성이 중요 한 분배, 절단 또는 용접과 같은 응용 분야에서는 여행 정확도가 주요 초점이어야합니다.