Komponent seçimi ve makine tasarımı sistem doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini etkiler.

Bu soruyu cevaplamadan önce doğrusal sistemlerde doğruluk ve tekrarlanabilirliği tanımlayalım.

【Kesinlik】

Doğrusal harekette, genellikle iki tür doğruluk vardır: konumlandırma doğruluğu ve hareket doğruluğu. Konumlandırma doğruluğu, sistemin hedef konumu ile ulaştığı gerçek konum arasındaki farkı belirtir. Hareket doğruluğu ise hareket sırasında oluşan hataları belirtir; yani sistem düz bir çizgide mi hareket ediyor, yoksa hareket ederken yukarı-aşağı veya yan yana mı hareket ediyor?

Doğruluk, "gerçek" veya kabul görmüş bir değere veya referansa göre verilir. Konumlandırma doğruluğu için referans değeri, hedef konumdur. Seyahat doğruluğu için referans değeri, hem dikey yönde (yani seyahatin düzlüğü) hem de yatay yönde (yani seyahatin düzlüğü) tanımlanmış bir hareket düzlemidir. Doğruluğun, her iki yönden yaklaşırken hedef konuma ne kadar yakın olunduğuyla ilgili olduğunu unutmayın.

【Tekrarlanabilirlik】

Tekrarlanabilirlik, bir sistemin birden fazla denemede aynı konuma ne kadar yakın döndüğünü tanımlar. Tekrarlanabilirlik, konuma aynı yönden yaklaşıldığında geçerli olan tek yönlü veya konuma her iki yönden de yaklaşıldığında geçerli olan çift yönlü olarak belirtilebilir.

Soru: "Yeni bir doğrusal hareket sistemi tasarlıyorum. Bunu yüksek doğruluk için mi, yoksa tekrarlanabilirlik için mi tasarlamalıyım? Yoksa her ikisi için mi?"

Doğrusal sistemler dört temel bileşenden oluşur: taban veya montaj yapısı, doğrusal kılavuz (veya kılavuzlar), tahrik mekanizması ve motor. Bunların her biri sistemin doğruluğu veya tekrarlanabilirliğinde bir rol oynar. Kaplinler, konnektörler, montaj plakaları, sensörler ve geri bildirim cihazları gibi ikincil bileşenler de sistemin performansını etkiler. Sıcaklık dalgalanmaları ve makine titreşimleri gibi kolayca kontrol edilemeyen faktörler bile bir sistemin doğruluk ve tekrarlanabilirlik özelliklerini etkiler.

Konumlandırma doğruluğunu en üst düzeye çıkarmak için çalışırken, tahrik mekanizması genellikle odak noktası olmalıdır. Bilyalı vidalar, kılavuz hatası veya tolerans derecesi sınıflandırmalarıyla belirlenen yüksek konumlandırma doğruluğu için genellikle en iyi seçim olarak kabul edilir. Ancak önceden yüklenmiş somunlara ve yüksek hassasiyetli kremayer ve pinyon sistemlerine sahip kılavuz vidalar da yüksek konumlandırma doğruluğu sağlayabilir. Sistemin esnemesi ve titreşimi konumlandırma doğruluğunu düşürebileceğinden, montaj yapısının, doğrusal kılavuzun ve bileşenler arasındaki bağlantıların sertliği de yüksek konumlandırma doğruluğu gerektiren sistemler için önemlidir.

Buna karşılık, bir sistemin hareket doğruluğu neredeyse tamamen montaj yapısına ve doğrusal kılavuz sistemine bağlıdır. Çoğu devir daimli doğrusal kılavuz, hareket sırasında yükseklik, paralellik ve doğrusallıktaki maksimum sapmaları tanımlayan doğruluk sınıfına göre belirlenir. Ancak bir doğrusal kılavuz, yalnızca monte edildiği yüzey kadar "doğrudur", bu nedenle montaj yapısı önemli bir faktördür. "Hassas" doğrulukta bir doğrusal kılavuzu işlenmemiş bir tabana veya alüminyum ekstrüzyona monte etmek, kılavuzun hareket doğruluğu performansını olumsuz etkiler.

Doğrusal bir sistemin tekrarlanabilirliği öncelikle tahrik mekanizması tarafından belirlenir; yani, bir vidanın kılavuz hassasiyeti, bir kayışın diş aralığı sapması ve maksimum esnemesi veya bir kremayer ve pinyon sistemindeki boşluk. Tekrarlanabilirliği artırmanın en iyi yolu, tahrik mekanizmasındaki boşluğu veya boşluğu gidermektir. Bilyalı vidalar genellikle boşluğu ortadan kaldırmak için ön yükleme ile belirtilir ve birçok kılavuz vida tasarımı da sıfır boşluk sunar. Kremayer ve pinyon sistemlerinde dişli kremayeri ile pinyon dişleri arasında doğal olarak boşluk bulunur, ancak çift pinyon ve bölünmüş pinyon tasarımları bu boşluğu giderir.

Sistem önemli sıcaklık dalgalanmaları yaşarsa, bileşenlerin termal etkilerden kaynaklanan genleşmesi ve büzülmesi de sistemin tekrarlanabilirliğini azaltabilir. Konumlandırma veya hareket doğruluğunun aksine, bir sistemin tekrarlanabilirliği geri bildirim ve kontrol yoluyla iyileştirilemez. Doğrusal bir sistemin tekrarlanabilirliğini artırmanın tek yolu, daha yüksek tekrarlanabilirliğe sahip bir sürücü kullanmaktır.

Bir tasarımcının mı yoksa mühendisin mi doğrulukla mı yoksa tekrarlanabilirlikle daha fazla ilgilenmesi gerektiği, uygulama türüne bağlıdır. Al-yerleştir veya montaj gibi konumlandırma uygulamalarında, konumsal doğruluk ve tekrarlanabilirlik genellikle en kritik faktörlerdir. Ancak, dağıtım, kesme veya kaynak gibi, hareket sırasında işlemin düzgünlüğü ve doğruluğunun kritik önem taşıdığı uygulamalarda, hareket doğruluğu birincil odak noktası olmalıdır.