כאשר מעריכים את הדיוק של מערכת תנועה ליניארית, תחום המיקוד הוא לעתים קרובות דיוק המיקום וחזרתיות של מנגנון ההנעה. אך ישנם גורמים רבים התורמים לדיוק (או חוסר הדיוק) של מערכת ליניארית, כולל שגיאות ליניאריות, שגיאות זוויתיות ושגיאות אבה. מבין שלושת הסוגים הללו, שגיאות אבה הן כנראה הקשות ביותר למדידה, לכמת ולמניעה, אך הן יכולות להיות הגורם המשמעותי ביותר לתוצאות לא רצויות ביישומי עיבוד שבבי, מדידה ויישומי מיקום בדיוק גבוה.

שגיאות אבה מתחילות כשגיאות זוויתיות: שגיאות אבה נגרמות משילוב של שגיאות זוויתיות במערכת התנועה וההיסט בין נקודת העניין - עבור כלי עבודה או הובלת עומס - לבין מקור השגיאה כגון בורג או מסלול ההובלה של הציר הליניארי. שגיאות זוויתיות - המכונות בדרך כלל גלגול, גובה וסטייה - הן תנועות לא רצויות עקב סיבוב של מערכת ליניארית סביב שלושת ציריה.

אם מערכת נעה אופקית לאורך ציר X, כפי שמוצג להלן, גובה (pitch) מוגדר כסיבוב סביב ציר Y, ​​סטייה (yaw) היא סיבוב סביב ציר Z, וגלגול (roll) הוא סיבוב סביב ציר X.

שגיאות בגלגול, גובה (pitch) וסטיה (yaw) נובעות בדרך כלל מאי דיוקים במערכת ההנחיה, אך גם משטחי ושיטות הרכבה יכולים להיות מקורות לשגיאות זוויתיות. לדוגמה, משטחי הרכבה שאינם מעובדים במדויק, רכיבים שאינם מהודקים כראוי, או אפילו קצב משתנה של התפשטות תרמית בין המערכת למשטח ההרכבה שלה, כולם יכולים לתרום לשגיאות זוויתיות גדולות מאלה הטמונות במנחים הליניאריים עצמם.

שימו לב שמיסבים ליניאריים בעלי גלילים מוצלבים רגישים במיוחד לשגיאות הרכבה. קשיחותם ודיוקם הופכים אותם לפחות סלחניים בהשוואה לאפשרויות אחרות של אי דיוקים בהרכבה. זו הסיבה שיצרנים רבים של מיסבים ליניאריים ממליצים להרכיב וריאציות של גלילים מוצלבים רק על משטחים מושחזים שצפויים להציג לא יותר מכמה מיקרומטרים של סטייה.

שגיאות אבה בעייתיות במיוחד משום שהן מגבירות את מה שהן, ברוב המקרים, שגיאות זוויתיות קטנות מאוד, שעולות בעוצמתן ככל שהמרחק מהרכיב הגורם לשגיאה (הנקרא היסט אבה) גדל.

עבור עומסים תלויים, ככל שהעומס רחוק יותר מגורם השגיאה הזוויתית, כך שגיאת ה-Abbé תהיה גבוהה יותר. הגורם לשגיאה הזוויתית הוא בדרך כלל המסלול המוביל או נקודה על משטח ההרכבה. יתרה מכך, שגיאות Abbé עבור תצורות מרובות צירים מורכבות אף יותר מכיוון שהן מחמירות עקב נוכחות של שגיאות זוויתיות בכל ציר.

השיטות הטובות ביותר למזעור שגיאות Abbé הן להשתמש במדריכים מדויקים ולהבטיח שמשטחי ההרכבה מעובדים כראוי - כך שלא יכניסו אי דיוקים נוספים למערכת. צמצום היסט ה-Abbé על ידי הזזת העומס קרוב ככל האפשר למרכז המערכת גם ימזער שגיאות Abbé.

שגיאות אבה נמדדות בצורה המדויקת ביותר באמצעות אינטרפרומטר לייזר או מכשיר אופטי אחר שאינו תלוי לחלוטין במערכת. אך אינטרפרומטרים לייזר אינם פרקטיים עבור רוב ההתקנות, ולכן מקודדים ליניאריים משמשים ביישומים רבים בהם שגיאת אבה מהווה דאגה. במקרה זה, המדידות המדויקות ביותר של שגיאת אבה מושגות כאשר ראש הקריאה של המקודד מורכב על נקודת העניין, כגון הכלי או העומס.

שולחנות XY פחות רגישים לשגיאות Abbé מאשר סוגים אחרים של מערכות מרובות צירים כמו רובוטים קרטזיים. הסיבה לכך היא בעיקר משום שהם ממזערים את כמות התנועה הקנטיליברית ובדרך כלל פועלים כאשר העומס ממוקם במרכז גררת ציר ה-Y.

בעולם אידיאלי, מערכת תנועה ליניארית תציג תנועה ישרה ושטוחה לחלוטין ותגיע למיקום המיועד ללא שגיאה בכל פעם. אבל אפילו למדריכים והנענים ליניאריים בעלי הדיוק הגבוה ביותר (ברגים, מתלים וגלגלי שיניים, רצועות, מנועים ליניאריים) יש כמה שגיאות עקב סבילות עיבוד שבבי, טיפול, הרכבה ואפילו אופן יישום.

ישנם שלושה סוגי שגיאות הנמצאות במערכות תנועה ליניארית - שגיאות ליניאריות, שגיאות זוויתיות ושגיאות מישוריות - ולכל סוג יש השפעה שונה על המערכת והיישום. כדי להימנע מתשלום עבור רכיבים מדויקים במיוחד שאינם נחוצים, או מלהסתיים במערכת שאינה עומדת בדרישות היישום, חשוב להבין את ההבדלים בין שלושת סוגי שגיאות התנועה הליניארית הללו ואת הגורמים להן.

שגיאות לינאריות במערכות לינאריות: שגיאות לינאריות כוללות דיוק מיקום וחזרתיות. שגיאות אלו מכונות לעיתים שגיאות מיקום משום שהן מציינות את יכולתה של המערכת להגיע למיקום הרצוי. בהקשר של מערכות לינאריות, המונח "דיוק" מתייחס בדרך כלל לדיוק מיקום, שהוא הסטייה בין מיקום היעד למיקום שהמערכת השיגה. חזרתיות מתייחסת לאופן שבו מערכת חוזרת לאותו מיקום לאחר ניסיונות מרובים. התורם העיקרי לשגיאות לינאריות הוא מנגנון ההנעה (בורג, מתלה וגלגל שיניים, או מנוע ליניארי, לדוגמה), אך כוונון המערכת יכול גם להשפיע על יכולתה להגיע למיקום היעד במדויק ובצורה חוזרת.

שגיאות זוויתיות במערכות לינאריות

כפי שצוין קודם לכן, שגיאות זוויתיות הן שגיאות שבהן נקודת העניין מסתובבת סביב ציר. אלה מכונות בדרך כלל שגיאות גליל, גובה וסטייה, המציינות סיבוב סביב ציר X, Y או Z, בהתאמה. אם נקודת העניין היא מרכז השולחן או המגלשה, ייתכן שלשגיאות זוויתיות אין השפעה משמעותית על היישום. אך כאשר נקודת העניין נמצאת במרחק מה מהשולחן או המגלשה, שגיאות אבה, שהן שגיאות זוויתיות המוגברות על ידי המרחק, יכולות לייצר תוצאות לא רצויות, במיוחד ביישומי עיבוד שבבי, מדידה והרכבה. הגורמים העיקריים לשגיאות זוויתיות, ובהרחבה, לשגיאות אבה, הם אי דיוקים במדריכים הליניאריים ומשטחי הרכבה שאינם מעובדים כראוי.

שגיאות מישוריות במערכות לינאריות

שגיאות מישוריות - המכונות לעתים קרובות בעיות ישרות ושטיחות - מתרחשות במהלך תנועת המערכת, אך במקום סיבוב סביב ציר, שגיאות מישוריות הן סטיות ממישור ייחוס ישר אידיאלי. ישרות מגדירה את מידת התנועה לאורך ציר ה-Y כאשר המערכת נעה לאורך ציר ה-X. באופן דומה, שטוחות מגדירה את מידת התנועה לאורך ציר ה-Z כאשר המערכת נעה לאורך ציר ה-X.

שימו לב כאן שנקודת הייחוס היא ציר התנועה (בדרך כלל ציר ה-X), כך שיש רק שני סוגים של שגיאות מישוריות, הכוללות תנועה לאורך שני הצירים הנותרים.

שגיאות מישוריות מזיקות ליישומים כגון דיספלעציה, עיבוד שבבי או מדידה, שבהם התנהגות המערכת במהלך תנועה היא קריטית. במערכות מרובות צירים, שגיאות מישוריות בציר אחד משפיעות על הציר (או הצירים) הסמוך, במיוחד כאשר הצירים מוערמים כמו בטבלאות XY, טבלאות מישוריות וכמה מערכות קרטזיות.