Bileşen seçimi ve makine tasarımı sistem doğruluğunu ve tekrarlanabilirliği etkiler.

Bu soruyu cevaplamadan önce, doğrusal sistemler için doğruluğu ve tekrarlanabilirliği tanımlayalım.

【Kesinlik】

Doğrusal harekette, genel olarak iki doğruluk kategorisi vardır - konumlandırma doğruluğu ve seyahat doğruluğu. Konumlandırma Doğruluğu, sistemin hedef konumu ile ulaştığı gerçek konum arasındaki farkı belirtir. Seyahat Doğruluğu, hareket sırasında meydana gelen hataları belirtir-başka bir deyişle, sistem düz bir çizgide mi seyahat ediyor yoksa hareket ettikçe yukarı ve aşağı mı yoksa yan yana mı hareket ediyor mu?

Doğruluk, “gerçek” veya kabul edilen bir değer veya referansla ilişkili olarak verilir. Konumlandırma doğruluğu için referans değeri hedef konumdur. Seyahat doğruluğu için, referans değeri hem dikey yönde (seyahatin düzlüğünde) hem de yatay yönde (aka düzlük) tanımlanmış bir hareket düzlemidir. Doğruluğun, her iki yönden yaklaşırken hedef konuma ne kadar yakından ulaşıldığıyla ilgili olduğunu unutmayın.

【Tekrarlanabilirlik】

Tekrarlanabilirlik, bir sistemin birden fazla denemede aynı konuma ne kadar yakından döndüğünü tanımlar. Tekrarlanabilirlik ya tek yönlü olarak belirtilebilir, bu da konum aynı yönden yaklaşıldığında veya çift yönlü olarak belirginlik geçerlidir, yani konum her iki yönden yaklaşıldığında spesifikasyon geçerlidir.

Soru: "Yeni bir doğrusal hareket sistemi tasarlıyorum. Yüksek doğruluk veya tekrarlanabilirlik için tasarlamalı mıyım? Yoksa her ikisi mi?"

Doğrusal sistemler dört temel bileşenden oluşur - taban veya montaj yapısı, doğrusal kılavuz (veya kılavuzlar), tahrik mekanizması ve motor - ve bunların her biri sistemin doğruluğunda veya tekrarlanabilirliğinde bir rol oynar. Kaplinler, konektörler, montaj plakaları, sensörler ve geri bildirim cihazları gibi ikincil bileşenler de sistemin performansını etkiler. Ve sıcaklık dalgalanmaları ve makine titreşimleri gibi kolayca kontrol edilmeyen faktörler bile bir sistemin doğruluğunu ve tekrarlanabilirlik özelliklerini etkiler.

Konumlandırma doğruluğunu en üst düzeye çıkarmak için çalışırken, tahrik mekanizması tipik olarak odak alanı olmalıdır. Bilyalı vidalar genellikle kurşun hataları veya tolerans derecesi sınıflandırmaları ile belirtilen yüksek konumlandırma doğruluğu için en iyi seçim olarak kabul edilir. Ancak, önceden yüklenmiş somun ve yüksek hassasiyetli raf ve pinyon sistemlerine sahip kurşun vidalar da yüksek konumlandırma doğrulukları sağlayabilir. Sistemin esnemesi ve titreşimi konumlandırma doğruluğunu bozabilir, bu nedenle montaj yapısının, doğrusal kılavuzun ve bileşenler arasındaki bağlantıların sertliği, yüksek konumlandırma doğruluğu gerektiren sistemler için de önemlidir.

Buna karşılık, bir sistemin seyahat doğruluğu neredeyse tamamen montaj yapısına ve doğrusal kılavuz sistemine bağlıdır. Sirkülasyon doğrusal kılavuzlarının çoğu, seyahat sırasında yükseklik, paralellik ve düzlükteki maksimum sapmaları tanımlayan doğruluk sınıfına göre belirtilir. Ancak doğrusal bir kılavuz sadece monte edildiği yüzey kadar “doğru” dır, bu nedenle montaj yapısı önemli bir faktördür. Eğitilmemiş bir taban veya alüminyum ekstrüzyon için “hassasiyet” doğruluk doğrusal kılavuzun montajı, kılavuzun seyahat doğruluğu performansını ortadan kaldırır.

Doğrusal bir sistemin tekrarlanabilirliği öncelikle tahrik mekanizması - yani, bir vidanın kurşun doğruluğu, diş perdesi sapması ve bir kayışın maksimum gerilmesi veya bir raf ve pinyon sistemindeki tepki ile belirlenir. Tekrarlanabilirliği iyileştirmenin en iyi yolu, sürücü mekanizmasında oyunu veya boşluğu gidermektir. Balo vidaları genellikle tepkiyi ortadan kaldırmak için ön yükle belirtilir ve birçok kurşun vidalı tasarım da sıfır tepki sunar. Raf ve pinyon sistemleri doğal olarak dişli rafı ve pinyon dişleri arasında tepki verir, ancak çift pinyon ve bölünmüş pinyon tasarımları bu tepkiyi giderir.

Sistem önemli sıcaklık dalgalanmaları yaşarsa, termal etkilere bağlı bileşenlerin genişlemesi ve kasılması da bir sistemin tekrarlanabilirliğini azaltabilir. Konumlandırma veya seyahat doğruluğunun aksine, bir sistemin tekrarlanabilirliği geri bildirim ve kontrol yoluyla geliştirilemez. Doğrusal bir sistemin tekrarlanabilirliğini artırmanın tek yolu, daha yüksek tekrarlanabilirliğe sahip bir sürücü kullanmaktır.

Bir tasarımcının veya mühendisin doğruluk veya tekrarlanabilirlik ile daha fazla ilgilenmesi olup olmadığı uygulamanın türüne bağlıdır. Pick ve yer veya montaj gibi konumlandırma uygulamalarında konumsal doğruluk ve tekrarlanabilirlik genellikle en kritik faktörlerdir. Ancak, seyahat sırasında sürecin tekdüzeliği ve doğruluğunun kritik olduğu dağıtma, kesme veya kaynak gibi uygulamalarda, seyahat doğruluğu birincil odak noktası olmalıdır.