تکرارپذیری ماژول خطی در مقابل دقت موقعیت یابی

یک ماژول خطی می تواند به طور مداوم به همان موقعیت برگردد و همچنان کمی دور از مختصات فرمان توقف کند. این یک تناقض نیست. تکرارپذیری و دقت موقعیت‌یابی جنبه‌های مختلف حرکت را اندازه‌گیری می‌کند و هر دو ممکن است در جدول مشخصات یکسانی ظاهر شوند.

هنگام ارزیابی الفماژول خطیمهندسان همچنین با عباراتی مانند عکس العمل، حرکت از دست رفته، موازی کاری و صافی مواجه می شوند. در نظر گرفتن این مقادیر به‌عنوان قابل تعویض می‌تواند منجر به محوری شود که به طور مداوم عمل می‌کند اما نیاز فرآیند واقعی را برآورده نمی‌کند.

مشخصات صحیح بستگی به کار دارد. حرکت تکراری-و-مکان، بازرسی دوربین، توزیع و ماشینکاری دقیق عملکرد محور را دقیقاً به یک شکل ارزیابی نمی‌کند.

تفاوت اصلی

تکرارپذیریتشریح می کند که ماژول با حرکات مکرر در شرایط تست یکسان چقدر به موقعیت مشابه باز می گردد.دقت موقعیت یابیتشریح می کند که موقعیت واقعی چقدر با موقعیت فرمان در طول سفر اندازه گیری شده مطابقت دارد.

مشخصات	آنچه را اندازه گیری می کند	نفوذ معمولی	چرا اهمیت دارد
تکرارپذیری	تغییر در هنگام بازگشت مکرر به یک موقعیت هدف	عکس العمل، تغییرات اصطکاک، پاسخ کنترل، بار و دما	چرخه های ثابت در نقاط کاری یکسان
دقت موقعیت یابی	تفاوت بین موقعیت دستوری و واقعی در طول سفر	خطای سرب، جبران، انبساط حرارتی و مرجع اندازه گیری	موقعیت مطلق را در مختصات مختلف تصحیح کنید
عکس العمل یا حرکت از دست رفته	تغییر موقعیت که هنگام معکوس شدن جهت حرکت ظاهر می شود	فاصله مهره، یاتاقان های پشتیبانی، کوپلینگ و استحکام مفصل	موقعیت یابی دو طرفه و کنترل کانتور
صاف دویدن	انحراف جانبی یا عمودی در حین حرکت جدول	دقت راهنما، هندسه پایه و مونتاژ	کیفیت مسیر، تراز بازرسی و موقعیت ابزار

تکرارپذیری

ماژولی را در نظر بگیرید که فرمان داده شده تا ده بار به 200.00 میلی متر حرکت کند. اگر موقعیت‌های توقف اندازه‌گیری شده کاملاً گروه‌بندی شوند، محور قابلیت تکرار خوبی دارد. این گروه ممکن است در مرکز 199.97 میلی متر به جای 200.00 میلی متر باشد، اما گسترش کوچک نشان می دهد که ماژول حرکت را به طور مداوم تکرار می کند.

تولیدکنندگان ممکن است تکرارپذیری را به صورت یک مقدار مثبت-یا-منهای، یک محدوده کل یا یک مقدار آماری بیان کنند. این فرمت ها به طور خودکار معادل نیستند. بنابراین، مقدار 0.01± میلی‌متر باید همراه با روش آزمون بیان شده تفسیر شود، نه اینکه مستقیماً با هر مقدار چاپ شده در کاتالوگ دیگر مقایسه شود.

تکرارپذیری به ویژه زمانی مهم است که یک محور تعداد محدودی از موقعیت های آموزش داده شده را مجدداً بازبینی کند. نمونه‌های معمولی عبارتند از بارگذاری قطعات، پیچ‌خوانی، برچسب‌گذاری، توزیع و موقعیت سنسور. اگر بتوان یک افست در یک نقطه تکراری را کالیبره کرد، ثبات ممکن است بیشتر از دقت مطلق سفر مهم باشد.

دقت موقعیت یابی

دقت موقعیت یابی، مختصات فرمان را با مختصات اندازه گیری شده در موقعیت های متعدد در امتداد ضربه مقایسه می کند. یک ماژول ممکن است نزدیک به یک انتها به هدف نزدیک باشد و به تدریج خطای موقعیت بزرگتری در طول مسیر ایجاد کند.

در یک محور بال اسکرو، یک منبع اصلی خطای سرب است. اگر حرکت واقعی در هر دور پیچ کمی با لید اسمی متفاوت باشد، تفاوت با فاصله جمع می شود. به همین دلیل است که یک مقدار دقت موقعیت یابی ممکن است در یک مسیر تعریف شده، مانند در هر 300 میلی متر، به جای یک مقدار نامحدود برای هر طول ماژول بیان شود.

دقت مکان یابی زمانی اهمیت دارد که ماشین باید به مختصات زیادی برسد که نمی توان همه آنها را به صورت جداگانه آموزش داد یا اصلاح کرد. تجهیزات اندازه‌گیری، حفاری چند موقعیت، مونتاژ الکترونیکی و فرآیندهای ماشین‌کاری معمولاً نیازمند توجه دقیق‌تر به موقعیت مطلق در طول حرکت کامل هستند.

تکرار خوب، دقت متفاوت

مثال ساده زیر نشان می دهد که چرا این دو مشخصات نباید جایگزین یکدیگر شوند.

موقعیت فرمان	اندازه گیری های مکرر	تفسیر
100.00 میلی متر	99.99، 100.00، 99.99 میلی متر	گسترش کوچک و خطای موقعیت کوچک
300.00 میلی متر	299.95، 299.96، 299.95 میلی متر	هنوز قابل تکرار است، اما خطای مطلق افزایش یافته است
500.00 میلی متر	499.91، 499.92، 499.91 میلی متر	گروه بندی خوب خطای انباشته سفر را حذف نمی کند

موقعیت های اندازه گیری شده در این مثال در هر هدف نزدیک به یکدیگر باقی می مانند، بنابراین قابلیت تکرار خوب است. با این حال، تفاوت بین موقعیت فرمان داده شده و واقعی در طول سکته مغزی افزایش می یابد. کالیبراسیون یا جبران کنترل کننده ممکن است یک خطای سیستماتیک را کاهش دهد، اما جبران نمی تواند رفتار مکانیکی ناپایدار را که از چرخه ای به چرخه دیگر تغییر می کند، اصلاح کند.

برگشت و حرکت از دست رفته

Backlash اغلب برای توصیف فاصله در یک انتقال مکانیکی استفاده می شود. حرکت از دست رفته یک اثر اندازه‌گیری گسترده‌تر است که می‌تواند شامل-خلاصه مهره، تغییر شکل الاستیک، پشتیبانی-حرکت یاتاقان، باد جفت‌شده-بالا و تغییر شکل اتصال در هنگام معکوس شدن محور باشد.

زمانی که به هر هدف از یک جهت نزدیک می شود، یک ماژول ممکن است تکرارپذیری بهتری نسبت به زمانی که به اهداف مشابهی از هر دو جهت نزدیک می شود، نشان دهد. این تفاوت نشان می دهد که رفتار معکوس به نتیجه کمک می کند.

از پیش بارگذاری شدهتوپ پیچمی تواند فاصله محوری را کاهش دهد و سفتی را افزایش دهد. نمی تواند یاتاقان های تکیه گاه شل، کوپلینگ نامناسب، براکت های منعطف یا مونتاژ ضعیف در جای دیگر درایو را جبران کند.

راستی و موازی سازی در حال اجرا

مقادیر موقعیت یابی مکان را در امتداد محور فرمان توصیف می کنند. آنها هر خطای هندسی میز متحرک را توصیف نمی کنند. یک کالسکه می تواند به مختصات X صحیح برسد در حالی که به سمت و یا عمودی از خط مورد نظر دور می شود.

دویدن مستقیم انحراف از مسیر مستقیم را توصیف می کند. موازی در حال اجرا معمولاً نحوه رفتار سطح متحرک را نسبت به سطح مرجع مشخص توصیف می کند. این مقادیر به راهنما، بدنه ماژول، پایه نصب، دقت مونتاژ و روش اندازه گیری بستگی دارد.

این تمایز در اسکن دوربین، پردازش لیزری، توزیع دقیق و بازرسی اهمیت دارد. در این کاربردها، یک محور ممکن است موقعیت رمزگذار خود را تکرار کند در حالی که خطای مسیر جانبی یا عمودی همچنان بر نتیجه فرآیند تأثیر می گذارد.

عوامل اصلی تأثیرگذار

عامل	تکرارپذیری	دقت موقعیت یابی	حرکت هندسی
خطای سرب بال اسکرو	نفوذ محدود در یک نقطه مکرر	تأثیر عمده بر سکته مغزی	معمولاً نفوذ مستقیم محدود است
عکس العمل و تبعیت	در هنگام تغییر جهت مهم است	تفاوت های موقعیت دو طرفه ایجاد می کند	ممکن است اجازه تغییر نگرش جدول را بدهد
هندسه راهنما و پایه	ممکن است باعث تغییر اصطکاک شود	می تواند اختلال موقعیت محلی ایجاد کند	تأثیر عمده بر راستی و موازی بودن
موتور، رمزگذار و کنترل	بر توقف قوام تأثیر می گذارد	بر ردیابی و جبران فرمان تأثیر می گذارد	نمی توان هندسه مسیر مکانیکی را به تنهایی تصحیح کرد
دما	با گرم شدن سیستم نتایج را تغییر می دهد	انبساط حرارتی سفر را تغییر می دهد	گرمایش ناهموار ممکن است ساختار را مخدوش کند
لحظه بارگذاری و آویزان	ممکن است اصطکاک و ته نشینی را تغییر دهد	باعث جابجایی وابسته-بار می شود	می تواند کالسکه را کج یا منحرف کند

شرایط اندازه گیری

یک مقدار مشخصات تنها زمانی معنادار است که شرایط آزمایش آن درک شده باشد. طول ضربه، مکان‌های هدف، جهت نزدیک شدن، تعداد چرخه‌ها، سرعت سفر، بار محموله، حالت گرم کردن{1}}، روش نصب و ابزار اندازه‌گیری همگی می‌توانند بر روی نتیجه تأثیر بگذارند.

برای آزمایش تکرارپذیری، ماژول معمولاً چندین بار از موقعیت های هدف تعیین شده دور شده و به آن بازگردانده می شود. تست دو طرفه بیشتر خواستار است زیرا اثرات معکوس را نیز نشان می دهد. برای دقت موقعیت‌یابی، موقعیت واقعی در چندین مکان اندازه‌گیری می‌شود و با موقعیت فرمان‌دهی شده در یک سفر اعلام‌شده مقایسه می‌شود.

موقعیت رمزگذار نباید به طور خودکار به عنوان موقعیت جدول واقعی در نظر گرفته شود. یک رمزگذار موتور چرخش موتور را تأیید می کند، اما ممکن است خطاهای مکانیکی بین موتور و کالسکه باقی بماند. اندازه گیری خارجی در میز متحرک ارزیابی کامل تری از محور مونتاژ شده ارائه می دهد.

اولویت های کاربردی

برنامه	نگرانی اولیه	نگرانی اضافی
انتخاب کنید و قرار دهید	قابلیت تکرار در موقعیت های تدریس شده	زمان تسویه و تغییر بار
در حال توزیع	تکرارپذیری و ثبات مسیر	صافی و پایداری سرعت
بازرسی بینایی	دقت و صحت موقعیت یابی	ارتعاش و زمان ته نشینی
مونتاژ چند موقعیت-	دقت در کل سکته مغزی کار	حرکت از دست رفته دو جهته
ماشینکاری سبک	دقت، استحکام و عکس العمل	پایداری حرارتی و انحراف بار

خواندن مشخصات ماژول

فرض کنید یک ماژول تکرارپذیری 0.01 ± میلی‌متر، دقت موقعیت‌یابی 0.05 ± میلی‌متر در 300 میلی‌متر، واکنش برگشتی بیش از 0.02 میلی‌متر و صافی حرکت 0.03 میلی‌متر در 300 میلی‌متر را فهرست می‌کند. این مقادیر چهار حد مجزا را توصیف می کنند:

ماژول ممکن است در طول چرخه های مکرر از نزدیک به همان هدف برگردد.
با افزایش سفر، ممکن است مختصات واقعی همچنان با فرمان متفاوت باشد.
جهت معکوس ممکن است یک تغییر موقعیت اضافی ایجاد کند.
جدول ممکن است به صورت جانبی یا عمودی منحرف شود حتی زمانی که مختصات محوری آن صحیح باشد.

چهار مقدار عددی بالا به جای مشخصات محصول جهانی، گویا هستند. مقادیر واقعی باید به اندازه ماژول خاص، سکته مغزی، نوع درایو، درجه دقت، بار محموله و روش تست مرتبط باشد.

نتیجه گیری

تکرارپذیری پاسخ می دهد که آیا یک ماژول خطی می تواند به طور مداوم به همان موقعیت برگردد یا خیر. دقت موقعیت‌یابی پاسخ می‌دهد که آیا موقعیت واقعی با مختصات فرمان در طول سفر مطابقت دارد یا خیر. Backlash رفتار معکوس را توصیف می کند، در حالی که صاف بودن و موازی بودن مسیر هندسی میز متحرک را توصیف می کند.

هیچ مقدار واحدی عملکرد کامل یک ماژول را نشان نمی دهد. یک ارزیابی قابل اعتماد با فرآیند ماشین شروع می شود، مشخص می کند که کدام خطا مستقیماً بر نتیجه تأثیر می گذارد و سپس مشخصات اندازه گیری شده در شرایط سازگار را با هم مقایسه می کند. این مانع از اشتباه گرفتن یک رقم تکرارپذیری قوی با دقت کامل-است.