선형, 각도 및 평면 오차.

이상적인 환경에서는 선형 모션 시스템이 완벽하게 평평하고 직선 운동을 하며 항상 오차 없이 의도한 위치에 도달해야 합니다. 하지만 최고 정밀도의 선형 가이드와 드라이브(스크류, 랙 앤 피니언, 벨트, 선형 모터)조차도 가공 공차, 취급, 장착, 그리고 적용 방식 등으로 인해 어느 정도 오차가 발생합니다.

선형 운동 시스템에서는 선형 오차, 각도 오차, 평면 오차라는 세 가지 유형의 오차가 발생하며, 각 오차는 시스템과 응용 분야에 각기 다른 영향을 미칩니다. 불필요한 고정밀 부품에 비용을 지출하거나 응용 분야 요구 사항을 충족하지 못하는 시스템을 구축하는 것을 방지하려면 이 세 가지 유형의 선형 운동 오차의 차이점과 그 원인을 이해하는 것이 중요합니다.

【선형 오차】

선형 오차에는 위치 정확도와 반복성이 포함됩니다. 이러한 오차는 시스템이 원하는 위치에 도달하는 능력을 나타내므로 위치 오차라고도 합니다. 선형 시스템에서 "정확도"라는 용어는 일반적으로 위치 정확도를 의미하며, 목표 위치와 시스템이 도달한 위치 사이의 편차를 나타냅니다. 반복성은 시스템이 여러 번의 시도를 통해 동일한 위치로 얼마나 잘 복귀하는지를 나타냅니다. 선형 오차의 주요 원인은 구동 장치(예: 나사, 랙 앤 피니언 또는 선형 모터)이지만, 시스템의 튜닝 또한 목표 위치에 정확하고 반복적으로 도달하는 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.

【각도 오차】

각도 오차는 관심 지점이 축을 중심으로 회전할 때 발생하는 오차입니다. 이러한 오차는 일반적으로 롤, 피치, 요 오차라고 하며, 각각 X, Y, Z축을 중심으로 한 회전을 나타냅니다. 관심 지점이 테이블이나 슬라이드의 중심인 경우 각도 오차는 적용 분야에 큰 영향을 미치지 않을 수 있습니다. 그러나 관심 지점이 테이블이나 슬라이드에서 어느 정도 떨어져 있는 경우, 거리에 따라 각도 오차가 증폭되는 아베 오차(Abbé error)가 발생하여 특히 가공, 측정 및 조립 분야에서 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있습니다. 각도 오차, 더 나아가 아베 오차의 주요 원인은 리니어 가이드의 부정확성과 장착 표면의 가공 불량입니다.

【평면 오차】

평면 오차(흔히 "직진도" 및 "평탄도"라고 함)는 시스템의 이동 중에 발생하지만, 축을 중심으로 한 회전이 아니라 이상적인 직선 기준 평면으로부터의 편차입니다. 직진도는 시스템이 X축을 따라 이동할 때 Y축을 따라 이동하는 정도를 정의합니다. 마찬가지로 평탄도는 시스템이 X축을 따라 이동할 때 Z축을 따라 이동하는 정도를 정의합니다.

여기서 기준점은 이동 축(일반적으로 X축)이므로 나머지 두 축을 따라 움직이는 경우 평면 오류는 두 가지 유형만 있습니다.

평면 오차는 디스펜싱, 가공, 측정 등 시스템의 동작이 중요한 응용 분야에 악영향을 미칩니다. 다축 시스템에서는 한 축의 평면 오차가 인접 축(들)에 영향을 미치는데, 특히 XY 테이블, 평면 테이블, 일부 직교 좌표계와 같이 축이 "겹쳐져" 있는 경우 더욱 그렇습니다.