Linearni modul se može konzistentno vraćati u istu poziciju i dalje se lagano zaustaviti od naređene koordinate. Ovo nije kontradikcija. Ponovljivost i preciznost pozicioniranja mjere različite aspekte kretanja, a oba se mogu pojaviti u istoj tabeli specifikacija.
Prilikom ocjenjivanja alinearni modul, inženjeri se takođe susreću sa terminima kao što su zazor, izgubljeno kretanje, paralelizam trčanja i ravnost. Tretiranje ovih vrijednosti kao zamjenjivih može dovesti do osi koja radi dosljedno, ali ne ispunjava stvarne zahtjeve procesa.
Ispravna specifikacija ovisi o zadatku. Ponavljajuće kretanje-i-pokretanje, inspekcija kamere, doziranje i precizna obrada ne procjenjuju performanse osovine na potpuno isti način.
Core Difference
Ponovljivostopisuje koliko se blisko modul vraća u istu poziciju tokom ponovljenih pomeranja pod istim uslovima testiranja.Preciznost pozicioniranjaopisuje koliko se stvarni položaj slaže sa zapovjedanim položajem na izmjerenom putu.
| Specifikacija | Šta to mjeri | Tipičan uticaj | Zašto je važno |
|---|---|---|---|
| Ponovljivost | Varijacije pri višekratnom vraćanju u jednu ciljnu poziciju | Zazor, varijacije trenja, odziv upravljanja, opterećenje i temperatura | Konzistentni ciklusi na istim radnim tačkama |
| Preciznost pozicioniranja | Razlika između naređenog i stvarnog položaja preko puta | Greška elektrode, kompenzacija, termička ekspanzija i referenca mjerenja | Ispraviti apsolutnu poziciju na različitim koordinatama |
| Povratak ili izgubljeno kretanje | Promjena položaja koja se pojavljuje kada se smjer kretanja obrne | Zazor matice, potporni ležajevi, spojnica i krutost zgloba | Dvosmjerno pozicioniranje i kontrola kontura |
| Ravnost trčanja | Bočno ili vertikalno odstupanje dok se stol kreće | Preciznost vodilice, geometrija osnove i montaža | Kvalitet staze, kontrolno poravnanje i položaj alata |
Ponovljivost
Razmotrite modul kome je naređeno da se pomakne na 200,00 mm deset puta. Ako izmjerene zaustavne pozicije ostanu čvrsto grupisane, os ima dobru ponovljivost. Grupa može biti centrirana na 199,97 mm umjesto na 200,00 mm, ali malo širenje pokazuje da modul dosljedno ponavlja pokret.
Proizvođači mogu izraziti ponovljivost kao vrijednost plus-ili-minus, ukupan raspon ili statističku vrijednost. Ovi formati nisu automatski ekvivalentni. Vrijednost od ±0,01 mm stoga treba tumačiti zajedno sa navedenom metodom ispitivanja, a ne upoređivati direktno sa svakom vrijednošću odštampanom u drugom katalogu.
Ponovljivost je posebno važna kada os ponovno posjeti ograničen broj naučenih pozicija. Tipični primjeri uključuju punjenje komponenti, uvrtanje šrafova, označavanje, doziranje i pozicioniranje senzora. Ako se pomak u ponovljenoj tački može kalibrirati, konzistentnost može biti važnija od apsolutne točnosti putovanja.
Preciznost pozicioniranja
Preciznost pozicioniranja uspoređuje naređenu koordinatu sa izmjerenom koordinatom na više pozicija duž poteza. Modul može biti blizu mete blizu jednog kraja i postepeno razvijati veću grešku položaja dalje duž puta.
U osovini vođenoj kugličnim navojem, jedan glavni izvor je greška elektrode. Ako se stvarni hod po okretaju vijka neznatno razlikuje od nominalnog vodiča, razlika se akumulira s udaljenosti. Zbog toga se vrijednost tačnosti pozicioniranja može navesti na definiranom putu, na primjer na 300 mm, umjesto kao jedna neograničena vrijednost za svaku dužinu modula.
Preciznost pozicioniranja je bitna kada mašina mora dostići mnoge koordinate koje se ne mogu pojedinačno naučiti ili ispraviti. Oprema za mjerenje, više-bušenje, elektronsko sklapanje i procesi obrade obično zahtijevaju veću pažnju na apsolutnu poziciju u cijelom radnom hodu.
Dobra ponovljivost, različita preciznost
Sljedeći pojednostavljeni primjer pokazuje zašto dvije specifikacije ne bi trebale biti zamijenjene jedna drugom.
| Commanded Position | Ponovljena mjerenja | Interpretacija |
|---|---|---|
| 100.00 mm | 99,99, 100,00, 99,99 mm | Mala širina i mala greška pozicije |
| 300.00 mm | 299,95, 299,96, 299,95 mm | I dalje se ponavlja, ali apsolutna greška se povećala |
| 500.00 mm | 499,91, 499,92, 499,91 mm | Dobro grupisanje ne uklanja nagomilanu grešku putovanja |
Izmjerene pozicije u ovom primjeru ostaju blizu jedna drugoj na svakoj meti, tako da je ponovljivost dobra. Međutim, razlika između naređenog i stvarnog položaja raste duž poteza. Kalibracija ili kompenzacija kontrolera mogu smanjiti sistematsku grešku, ali kompenzacija ne može ispraviti nestabilno mehaničko ponašanje koje se mijenja iz ciklusa u ciklus.
Backlash i Lost Motion
Zazor se često koristi za opisivanje zazora u mehaničkom prijenosu. Izgubljeno kretanje je širi izmjereni efekat koji može uključivati-zazor vijka, elastičnu deformaciju, pomicanje potpornog{2}}ležaja, namotavanje spojnice{3}} prema gore i deformaciju zgloba kada osa obrne smjer.
Modul može pokazati bolju ponovljivost kada se svakoj meti prilazi iz istog smjera nego kada se istim ciljevima prilazi iz oba smjera. Razlika ukazuje da ponašanje preokreta doprinosi rezultatu.
A preloadedkuglični vijakmože smanjiti aksijalni zazor i povećati krutost. Ne može kompenzirati labave potporne ležajeve, neodgovarajuću spojnicu, fleksibilne nosače ili lošu montažu na drugom mjestu u pogonskom sklopu.
Pravost i paralelizam
Vrijednosti pozicioniranja opisuju lokaciju duž naređene osi. Oni ne opisuju svaku geometrijsku grešku pokretnog stola. Kočija može doći do ispravne koordinate X dok se kreće bočno ili okomito od predviđene linije.
Pravost trčanja opisuje odstupanje od prave putanje. Pokrenuti paralelizam obično opisuje kako se pokretna površina ponaša u odnosu na određenu referentnu površinu. Ove vrijednosti zavise od vodilice, tijela modula, postolja za montažu, tačnosti montaže i metode mjerenja.
Ova razlika je važna za skeniranje kamerom, lasersku obradu, precizno doziranje i inspekciju. U ovim aplikacijama, os može ponoviti svoju poziciju kodera dok greška bočne ili vertikalne putanje i dalje utječe na rezultat procesa.
Glavni faktori koji utiču
| Faktor | Ponovljivost | Preciznost pozicioniranja | Geometrijsko kretanje |
|---|---|---|---|
| Greška vođenja kugličnog vijka | Ograničen uticaj u jednom ponovljenom trenutku | Veliki uticaj na moždani udar | Obično ograničen direktni uticaj |
| Povratak i usklađenost | Važno prilikom promjene smjera | Stvara dvosmjerne pozicijske razlike | Može dozvoliti promjenu stava stola |
| Geometrija vodilice i baze | Može uzrokovati varijacije trenja | Može stvoriti lokalni poremećaj položaja | Veliki uticaj na ravnost i paralelizam |
| Motor, enkoder i kontrola | Utiče na konzistenciju zaustavljanja | Utiče na praćenje komandi i kompenzaciju | Ne može sama ispraviti geometriju mehaničke putanje |
| Temperatura | Mijenja rezultate kako se sistem zagrijava | Toplotna ekspanzija mijenja putovanje | Neravnomjerno zagrijavanje može narušiti strukturu |
| Opterećenje i preklopni moment | Može promijeniti trenje i taloženje | Uzrokuje pomak{0}}zavisan od opterećenja | Može nagnuti ili skrenuti kočiju |
Uslovi mjerenja
Vrijednost specifikacije ima smisla samo kada se razumiju njeni uvjeti testiranja. Dužina hoda, ciljne lokacije, smjer približavanja, broj ciklusa, brzina putovanja, nosivost,-stanje zagrijavanja, način montaže i mjerni instrument mogu uticati na rezultat.
Za testiranje ponovljivosti, modul se normalno pomiče i vraća na definirane ciljne pozicije nekoliko puta. Dvosmjerno testiranje je zahtjevnije jer otkriva i povratne efekte. Za preciznost pozicioniranja, stvarna pozicija se mjeri na više lokacija i upoređuje sa zapovjedanom pozicijom na navedenom putu.
Položaj enkodera ne treba automatski biti tretiran kao pravi položaj tablice. Enkoder motora potvrđuje rotaciju motora, ali mehaničke greške između motora i nosača mogu ostati. Eksterno mjerenje na pokretnom stolu omogućava potpuniju procjenu sklopljene ose.
Prioriteti aplikacija
| Aplikacija | Primary Concern | Dodatna zabrinutost |
|---|---|---|
| Izaberite i postavite | Ponovljivost na predanim pozicijama | Vrijeme poravnanja i promjena nosivosti |
| Dispensing | Ponovljivost i konzistentnost putanje | Pravost i stabilnost brzine |
| Pregled vida | Preciznost i pravilnost pozicioniranja | Vibracije i vrijeme smirivanja |
| Više-montaža | Preciznost preko radnog hoda | Dvosmjerno izgubljeno kretanje |
| Lagana obrada | Preciznost, krutost i zazor | Termička stabilnost i otklon opterećenja |
Čitanje specifikacije modula
Pretpostavimo da modul navodi ponovljivost od ±0,01 mm, tačnost pozicioniranja od ±0,05 mm na 300 mm, zazor ne veći od 0,02 mm i ravnost kretanja od 0,03 mm na 300 mm. Ove vrijednosti opisuju četiri odvojena ograničenja:
- Modul se može vratiti blizu istog cilja tokom ponovljenih ciklusa.
- Stvarna koordinata se i dalje može razlikovati od naredbe kako se kretanje povećava.
- Obrnuti smjer može dovesti do dodatne promjene položaja.
- Tablica može odstupati bočno ili vertikalno čak i kada je njena aksijalna koordinata ispravna.
Četiri gornje numeričke vrijednosti su ilustrativne, a ne univerzalne specifikacije proizvoda. Stvarne vrijednosti moraju biti vezane za određenu veličinu modula, hod, tip pogona, ocjenu točnosti, nosivost i metodu ispitivanja.
Zaključak
Ponovljivost odgovara da li se linearni modul može konzistentno vratiti na istu poziciju. Preciznost pozicioniranja odgovara da li se stvarna pozicija slaže sa komandovanom koordinatom preko puta. Zazor opisuje ponašanje preokreta, dok ravnost i paralelizam trčanja opisuju geometrijsku putanju pokretnog stola.
Nijedna pojedinačna vrijednost ne predstavlja potpunu izvedbu modula. Pouzdana evaluacija počinje procesom mašine, identifikuje koja greška direktno utiče na rezultat, a zatim upoređuje specifikacije izmerene u kompatibilnim uslovima. Ovo sprječava da se broj jake ponovljivosti pomiješa sa potpunom-preciznošću hoda.
Reference
- ISO 230-2, Ispitni kod za mašine alatke - Određivanje tačnosti i ponovljivosti pozicioniranja numerički kontrolisanih osovina.
- ISO 3408-3, Kuglični vijci - Uslovi prihvatanja i testovi prihvatanja.
Trebate pomoć pri procjeni linearnog modula za specifične zahtjeve kretanja?
DLY vam može pomoći da potvrdite odgovarajući pogon, hod, opterećenje, brzinu i nivo tačnosti za vašu primjenu.
WhatsApp: +86 166 0578 8856 E-pošta: dlyexport2@dlybearing.com
