Линейные, угловые и плоскостные ошибки.

В идеальном мире система линейного перемещения будет демонстрировать идеально ровное, прямолинейное движение и достигать требуемого положения с нулевой ошибкой каждый раз. Но даже самые высокоточные линейные направляющие и приводы (винты, реечные передачи, 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 плоские ошибки — и каждый тип по-разному влияет на систему и приложение. Чтобы избежать необходимости платить за высокоточные компоненты там, где они не нужны, или получить систему, не соответствующую 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 достигать 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 относится к тому, насколько хорошо система возвращается в то же положение после нескольких попыток. Основным фактором линейных ошибок является приводной механизм (например, винт, реечная передача или линейный двигатель), но настройка системы также может влиять на ее способность точно и повторяемо достигать целевого положения.

【Угловые ошибки】

Угловые ошибки — это ошибки, при которых точка интереса вращается вокруг оси. Обычно их называют ошибками крена, тангажа и рыскания, обозначающими вращение вокруг осей X, Y или Z соответственно. Если точка интереса находится в центре стола или салазок, угловые ошибки могут не оказать существенного влияния на приложение. Но когда точка интереса находится на некотором расстоянии от стола или салазок, ошибки Аббе, которые представляют собой угловые ошибки, усиленные расстоянием, могут привести к нежелательным результатам, особенно в приложениях обработки, измерения и сборки. Основными причинами угловых ошибок и, соответственно, ошибок Аббе являются неточности линейных направляющих и плохо обработанные монтажные поверхности.

【Планарные ошибки】

Плоскостные ошибки — часто называемые «прямолинейностью» и «плоскостностью» — возникают во время движения системы, но вместо вращения вокруг оси, плоские ошибки являются отклонениями от идеальной прямой плоскости отсчета. Прямолинейность определяет степень движения вдоль оси Y, когда система движется вдоль оси X. Аналогично, плоскостность определяет степень движения вдоль оси Z, когда система движется вдоль оси X.

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

Плоскостные ошибки пагубны для таких приложений, как дозирование, обработка или измерение, где поведение системы во время движения имеет решающее значение. В многоосных системах плоские ошибки в одной оси влияют на соседнюю ось (или оси), особенно когда оси «сложены», например, в столах XY, плоских столах и некоторых декартовых системах.