線形誤差、角度誤差、平面誤差。

理想的な世界では、直線運動システムは完全に平坦な直線運動を示し、毎回誤差がゼロで意図した位置に到達します。しかし、最高精度のリニア ガイドとドライブ (ネジ、ラック アンド ピニオン、ベルト、リニア モーター) であっても、加工公差、取り扱い、取り付け、さらには適用方法によって、多少の誤差は生じます。

線形運動システムには、線形誤差、角度誤差、平面誤差という 3 種類の誤差があり、それぞれの種類がシステムとアプリケーションに異なる影響を与えます。必要のない高精度コンポーネントにお金を払ったり、アプリケーション要件を満たさないシステムになってしまうことを避けるためには、これら 3 種類の直線運動エラーの違いとその原因を理解することが重要です。

【線形誤差】

線形誤差には、位置決め精度と再現性が含まれます。これらの誤差は、所望の位置に到達するシステムの能力を規定するものであるため、位置決め誤差と呼ばれることもあります。線形システムの文脈では、「精度」という用語は通常、目標位置とシステムが達成した位置との間の偏差である位置決め精度を指します。再現性とは、システムが複数回の試行にわたってどれだけうまく同じ位置に戻るかを指します。線形誤差の主な原因は駆動機構 (ネジ、ラック アンド ピニオン、リニア モーターなど) ですが、システムの調整も目標位置に正確かつ再現性をもって到達する能力に影響を与える可能性があります。

【角度誤差】

角度エラーは、注目点が軸の周りを回転するエラーです。これらは通常、ロール、ピッチ、ヨーの誤差と呼ばれ、それぞれ X、Y、または Z 軸を中心とした回転を示します。対象の点がテーブルまたはスライドの中心である場合、角度誤差はアプリケーションに重大な影響を及ぼさない可能性があります。しかし、注目点がテーブルやスライドからある程度離れている場合、距離によって増幅される角度誤差であるアッベ誤差は、特に機械加工、測定、および組み立ての用途において望ましくない結果を引き起こす可能性があります。角度誤差、ひいてはアッベ誤差の主な原因は、リニア ガイドの不正確さと取り付け面の加工が不十分であることです。

【平面誤差】

平面誤差 (「真直度」や「平面度」と呼ばれることが多い) はシステムの移動中に発生しますが、平面誤差は軸を中心とした回転ではなく、理想的な直線の基準面からの偏差です。真直度は、システムが X 軸に沿って移動するときの Y 軸に沿った動きの範囲を定義します。同様に、平面度は、システムが X 軸に沿って移動するときの Z 軸に沿った動きの範囲を定義します。

ここで、基準点は移動軸 (通常は X 軸) であるため、残りの 2 つの軸に沿った動きを含む 2 種類の平面誤差のみが存在することに注意してください。

平面誤差は、動作中のシステムの動作が重要となる塗布、機械加工、測定などのアプリケーションにとって有害で​​す。多軸システムでは、特に XY テーブル、平面テーブル、一部のデカルト システムのように軸が「積み重ねられている」場合、1 つの軸の平面誤差が隣接する軸に影響します。