Das Verständnis der Wiederholgenauigkeit, ihrer Ursachen und ihres Einflusses auf die Leistung eines Linearbewegungssystems ist entscheidend, um die für eine bestimmte Anwendung erforderliche Leistungsfähigkeit zu bestimmen und die entsprechenden Komponenten festzulegen. Im Idealfall bewegt ein Bewegungssystem eine Last wiederholt und konstant zu einem bestimmten Zielpunkt, wobei ein gewisses Maß an Toleranz bzw. Unsicherheit gegeben ist. In diesem Fall beschreibt der Begriff „Wiederholgenauigkeit“, wie nahe diese Bewegungen beieinander liegen. Zu den Faktoren, die die Wiederholgenauigkeit beeinflussen, gehören Systemreibung, Torsionssteifigkeit, Last, Beschleunigung, Spiel und Bewegungsleistung.

Die Wiederholbarkeit, der grundlegendste Standard für die Systemleistung, definiert die Variation einer Bewegungsreihe oder, analytischer ausgedrückt, die Streuung um den Mittelwert einer signifikanten Anzahl von Positionierungsversuchen. Die Wiederholbarkeit, eine statistische Qualität, wird für eine Normalverteilung üblicherweise durch eine Streuung definiert, die einer Anzahl von Standardabweichungen entspricht. Normalerweise wird eine Wiederholbarkeit von drei Standardabweichungen (3 Sigma) angegeben. Betrachten wir beispielsweise einen Positionierer mit einer Wiederholbarkeitsspezifikation von 0,0001 Zoll. Bei 3 Sigma liegen alle Serien identischer Bewegungen mit einer Konfidenz von 99,74 % innerhalb einer Streuung von 0,0001 Zoll. Zum Vergleich: 2 Sigma entspricht einer Konfidenz von 95,44 %, während 6 Sigma einem Konfidenzintervall von 99,9997 % entspricht. Bewegungssysteme müssen häufig nur Konsistenz oder minimale Variabilität aufweisen. Höhere Präzision ist nicht erforderlich. In solchen Fällen ist die Wiederholgenauigkeit die einzige notwendige Eigenschaft, um die Präzisionsanforderungen zu erfüllen. Die Wiederholgenauigkeit ist bidirektional, wobei die unidirektionale Wiederholgenauigkeit die Leistung bei Annäherungen von nur einer Seite des Ziels definiert. Sie wird durch nicht konstante Haftreibung (d. h. Haftreibung) und den Grad der Torsionssteifigkeit im Antriebsstrang beeinflusst. Haftreibung führt zu Bewegungen, die durch einen Losbrechsprung gekennzeichnet sind, wenn Kraft zur Einleitung der Bewegung ausgeübt wird: Unzureichende Torsionssteifigkeit verursacht Windup, d. h. eine Bewegungseingabe ohne entsprechende Ausgabeverschiebung. Die bidirektionale Wiederholgenauigkeit definiert die Leistung bei Annäherungen von beiden Seiten des Ziels. Ein hohes Maß an unidirektionaler Wiederholgenauigkeit ist relativ einfach zu erreichen, da das Spiel, der Bewegungsverlust bei der Umkehr, der zur bidirektionalen Wiederholgenauigkeit beiträgt, die unidirektionale Bewegung nicht beeinflusst. Natürlich geht das Annähern an Ziele aus einer einzigen Richtung zu Lasten der Durchlaufzeiten. Die bidirektionale Wiederholgenauigkeit ist anspruchsvoller.

Ein hohes Maß an bidirektionaler Wiederholgenauigkeit setzt ein hohes Maß an unidirektionaler Wiederholgenauigkeit voraus. Toleranzen zwischen Antriebselementen wie Gewindespindeln/-muttern, Zahnrädern und mehrteiligen Kupplungen müssen genau kontrolliert und Vorspannungen angepasst werden, um das Spiel zu begrenzen, das als mechanischer Totbereich im Bewegungssystem betrachtet werden kann. In programmierbaren Bewegungssystemen können Konstrukteure das Spiel durch kleine, inkrementelle Bewegungen vor normalen Bewegungen in eine bestimmte Richtung beseitigen. Auch die Minimierung der Anzahl interagierender Antriebselemente oder des Spiels (oder der Lockerheit) zwischen Komponenten (das sich durch Verschleiß der Komponenten entwickelt) reduziert das Spiel. Bei gerollten Kugelumlaufspindeln beträgt das Spiel typischerweise weniger als 0,001 Zoll. Zum Vergleich: Hochpräzise geschliffene Kugelumlaufspindeln weisen ein Spiel von weniger als 0,0001 Zoll auf. Wenn hohe Leistung und maximaler Produktionsdurchsatz gefordert sind, ist in der Regel auch bidirektionale Wiederholgenauigkeit erforderlich.