高精度与可重复性哪个重要点?

问：“我正在设计一种新的线性运动系统。我应该将其设计为高精度还是可重复性？或两者？”

在回答这个问题之前，让我们来定义直线模组的准确性和可重复性......

准确性

在线性运动中，通常有两种精度 - 定位精度和行程精度。定位精度指定系统的目标位置与其达到的实际位置之间的差异。移动精度指定发生的错误中移动-换句话说，系统是否行驶在一条直线上，或者它向上和向下或侧到另一边因为它的旅行？

准确性与“真实”或可接受的价值或参考有关。对于定位精度，参考值是目标位置。对于行进精度，参考值是在垂直方向（也称为行进的平坦度）和水平方向（也称为行进的直线度）上的限定的运动平面。请注意，精确度与从任一方向接近时目标位置的接近程度有关。

重复性

可重复性定义了系统在多次尝试中返回到相同位置的紧密程度。可重复性可以指定为单向，这意味着当从同一方向接近位置时规范有效，或双向，这意味着当从任一方向接近位置时规范有效。

组件选择和机器设计会影响系统精度和可重复性

线性系统由四个基本组件组成 - 基座或安装结构，线性导轨（或导轨），驱动机构和电机 - 每个都在系统的精度或可重复性中起一定作用。辅助组件，如联轴器，连接器，安装板，传感器和反馈设备也会影响系统的性能。即使是不易控制的因素，如温度波动和机器振动，也会影响系统的精度和可重复性规格。

在努力最大化定位精度时，驱动机构通常应该是焦点区域。滚珠丝杠通常被认为是高定位精度的最佳选择，其定位精度由其引导误差或公差等级，分类指定。但带有预载螺母和高精度齿条齿轮系统的导螺杆也能够提供高定位精度。系统的弯曲和振动会降低定位精度，因此安装结构，线性导轨和部件之间的连接的刚度对于需要高定位精度的系统也很重要。

相比之下，系统的行程精度几乎完全取决于安装结构和直线导轨系统。大多数循环线性导轨由精度等级指定，精确等级定义了行程中高度，平行度和直线度的最大偏差。但是线性导轨仅与其安装的表面“准确”，因此安装结构是一个重要因素。将“精确”精度线性导轨安装到未加工的底座或铝挤压件上会使导轨的行程精度性能下降。

影响系统定位和行程精度的可预测的，可测量的因素，例如螺钉导程偏差或异形轨道高度，可以通过反馈和控制系统在一定程度上得到补偿。在具有闭环伺服控制的系统中，选择低精度机械系统并使用伺服系统通过控制中的误差映射来提高精度可能更具成本效益。

线性系统的可重复性主要由驱动机构决定 - 即螺杆的导程精度，齿距偏差和皮带的最大拉伸，或齿条齿轮系统的齿隙。提高可重复性的最佳方法是去除驱动机构中的间隙或间隙。滚珠丝杠通常指定预加载以消除间隙，许多导螺杆设计也提供零间隙。齿轮齿条系统固有地在齿条和小齿轮齿之间存在间隙，但是双小齿轮和分离小齿轮设计消除了这种间隙。

如果系统经历显着的温度波动，由于热效应导致的组件膨胀和收缩也会降低系统的可重复性。与定位或行程精度不同，系统的可重复性无法通过反馈和控制得到改善。提高线性系统可重复性的唯一方法是使用具有更高可重复性的驱动器。

设计师或工程师是否应该更关注准确性或可重复性取决于应用的类型。在定位应用中，例如拾取或放置或装配，位置精度和可重复性通常是最关键的因素。但在分配，切割或焊接等应用中，行程过程中的均匀性和准确性至关重要，行程准确性应成为主要关注点。