Линейные, угловые и плоские ошибки.

В идеальном мире система линейного движения будет демонстрировать идеально ровное, прямолинейное движение и каждый раз достигать заданного положения с нулевой ошибкой. Но даже самые прецизионные линейные направляющие и приводы (винты, реечные шестерни, ремни, линейные двигатели) имеют некоторые ошибки из-за допусков обработки, обращения, монтажа и даже способа их применения.

В системах линейного движения встречаются три типа ошибок — линейные ошибки, угловые ошибки и планарные ошибки — и каждый тип по-разному влияет на систему и приложение. Чтобы не платить за высокоточные компоненты там, где они не нужны, или не получить систему, не отвечающую требованиям приложения, важно понимать различия между этими тремя типами ошибок линейного движения и их причинами.

【Линейные ошибки】

Линейные ошибки включают точность позиционирования и повторяемость. Эти ошибки иногда называют ошибками позиционирования, поскольку они определяют способность системы достичь желаемого положения. В контексте линейных систем термин «точность» обычно относится к точности позиционирования, которая представляет собой отклонение между целевым положением и положением, достигнутым системой. Повторяемость означает, насколько хорошо система возвращается в одно и то же положение за несколько попыток. Основным источником линейных ошибок является механизм привода (например, винтовой, реечный или линейный двигатель), но настройка системы также может повлиять на ее способность точно и повторяемо достигать целевого положения.

【Угловые ошибки】

Угловые ошибки — это ошибки, при которых точка интереса вращается вокруг оси. Их обычно называют ошибками крена, тангажа и рыскания, обозначая вращение вокруг осей X, Y или Z соответственно. Если точка интереса находится в центре стола или слайда, угловые ошибки могут не оказать существенного влияния на приложение. Но когда точка интереса находится на некотором расстоянии от стола или слайда, ошибки Аббе, которые представляют собой угловые ошибки, усиливающиеся с расстоянием, могут привести к нежелательным результатам, особенно при механической обработке, измерении и сборке. Основными причинами угловых ошибок и, как следствие, ошибок Аббе являются неточности в линейных направляющих и плохо обработанные монтажные поверхности.

【Плоские ошибки】

Плоские ошибки, часто называемые «прямолинейностью» и «плоскостностью», возникают во время движения системы, но вместо вращения вокруг оси плоские ошибки представляют собой отклонения от идеальной прямой базовой плоскости. Прямолинейность определяет степень движения вдоль оси Y, когда система движется вдоль оси X. Точно так же плоскостность определяет степень движения вдоль оси Z, когда система движется вдоль оси X.

Обратите внимание, что точкой отсчета является ось перемещения (обычно ось X), поэтому существует только два типа плоских ошибок, связанных с движением вдоль оставшихся двух осей.

Плоские ошибки вредны для таких приложений, как дозирование, механическая обработка или измерение, где поведение системы во время движения имеет решающее значение. В многоосных системах планарные ошибки по одной оси влияют на соседнюю ось (или оси), особенно когда оси «сложены друг на друга», например, в таблицах XY, плоских таблицах и некоторых декартовых системах.