A seleção de componentes e o design da máquina afetam a precisão e a repetibilidade do sistema.

Antes de respondermos a essa pergunta, vamos definir precisão e repetibilidade para sistemas lineares.

【Precisão】

No movimento linear, existem duas categorias geralmente de precisão - a precisão do posicionamento e a precisão da viagem. A precisão do posicionamento especifica a diferença entre a posição de destino do sistema e a posição real que atingiu. A precisão da viagem especifica erros que ocorrem durante o movimento-em outras palavras, o sistema viaja em uma linha reta ou se move para cima e para baixo ou de lado para o lado à medida que viaja?

A precisão é dada em relação a um valor ou referência "verdadeiro" ou aceito. Para precisão de posicionamento, o valor de referência é a posição de destino. Para a precisão da viagem, o valor de referência é um plano de movimento definido na direção vertical (também conhecida como planicidade da viagem) e na direção horizontal (também conhecida como a reta da viagem). Observe que a precisão está relacionada à altura da posição alvo ao se aproximar de qualquer direção.

【Repetibilidade】

A repetibilidade define o quão intimamente um sistema retorna à mesma posição em várias tentativas. A repetibilidade pode ser especificada como unidirecional, o que significa que a especificação é válida quando a posição é abordada da mesma direção ou bidirecional, o que significa que a especificação é válida quando a posição é abordada de qualquer direção.

Pergunta: “Estou projetando um novo sistema de movimento linear. Devo projetá -lo para alta precisão ou repetibilidade? Ou ambos?”

Os sistemas lineares são compostos por quatro componentes básicos - a estrutura base ou de montagem, a guia linear (ou guias), o mecanismo de acionamento e o motor - e cada um deles desempenha algum papel na precisão ou repetibilidade do sistema. Componentes secundários, como acoplamentos, conectores, placas de montagem, sensores e dispositivos de feedback, também influenciam o desempenho do sistema. E mesmo fatores que não são facilmente controlados, como flutuações de temperatura e vibrações da máquina, afetam as especificações de precisão e repetibilidade de um sistema.

Ao trabalhar para maximizar a precisão do posicionamento, o mecanismo de acionamento deve ser a área de foco. Os parafusos de bola são geralmente reconhecidos como a melhor opção para alta precisão de posicionamento, especificada por seu erro de chumbo, ou grau de tolerância, classificações. Mas os parafusos de chumbo com nozes pré-carregadas e sistemas de rack e pinhão de alta precisão também são capazes de fornecer alta precisão de posicionamento. A flexão e a vibração do sistema pode degradar a precisão do posicionamento; portanto, a rigidez da estrutura de montagem, a guia linear e as conexões entre os componentes também é importante para sistemas que requerem alta precisão de posicionamento.

Por outro lado, a precisão da viagem de um sistema é quase inteiramente dependente da estrutura de montagem e do sistema de guia linear. A maioria dos guias lineares recirculantes é especificada por classe de precisão, que define os desvios máximos de altura, paralelismo e reta durante a viagem. Mas um guia linear é tão "preciso" quanto a superfície para a qual é montada, portanto a estrutura de montagem é um fator importante. A montagem de um guia linear de precisão de “precisão” para uma base não quinzeada ou uma extrusão de alumínio nega o desempenho da precisão do viagem.

A repetibilidade de um sistema linear é determinada principalmente pelo mecanismo de acionamento - ou seja, a precisão do chumbo de um parafuso, o desvio do inclinação do dente e o alongamento máximo de uma correia ou a reação em um sistema de rack e pinhão. A melhor maneira de melhorar a repetibilidade é remover o jogo ou a folga no mecanismo de acionamento. Os parafusos de bola são frequentemente especificados com a pré -carga para eliminar a reação, e muitos designs de parafusos de chumbo também oferecem reação zero. Os sistemas de rack e pinhão inerentemente têm reação entre o rack de engrenagem e os dentes do pinhão, mas os projetos de pinhão duplo e dividido removem essa reação.

Se o sistema sofrer flutuações significativas de temperatura, a expansão e contração dos componentes devido a efeitos térmicos também podem reduzir a repetibilidade de um sistema. Ao contrário da precisão do posicionamento ou da viagem, a repetibilidade de um sistema não pode ser melhorada por meio de feedback e controle. A única maneira de melhorar a repetibilidade de um sistema linear é usar uma unidade com maior repetibilidade.

Se um designer ou engenheiro deve estar mais preocupado com a precisão ou repetibilidade depende do tipo de aplicativo. Em aplicações de posicionamento, como picareta e local ou montagem, precisão posicional e repetibilidade geralmente são os fatores mais críticos. Mas em aplicações como distribuição, corte ou soldagem, onde a uniformidade e a precisão do processo durante a viagem são críticas, a precisão da viagem deve ser o foco principal.