Линеен модул може да се върне в същата позиция последователно и все пак да спре малко далеч от зададената координата. Това не е противоречие. Повторяемостта и точността на позициониране измерват различни аспекти на движението и двете могат да се появят в една и съща таблица със спецификации.
При оценка на aлинеен модул, инженерите също се сблъскват с термини като хлабина, загубено движение, паралелност на движение и праволинейност. Третирането на тези стойности като взаимозаменяеми може да доведе до ос, която работи последователно, но не отговаря на действителните изисквания на процеса.
Правилната спецификация зависи от задачата. Повтарящите се движения-и-поставяне, проверка на камерата, дозиране и прецизна обработка не оценяват производителността на оста по абсолютно същия начин.
Основна разлика
Повторяемостописва до каква степен модулът се връща в същата позиция при многократни движения при същите условия на изпитване.Точност на позициониранеописва доколко действителната позиция съвпада със зададената позиция през измерения ход.
| Спецификация | Какво измерва | Типично влияние | Защо има значение |
|---|---|---|---|
| Повторяемост | Вариация при многократно връщане към една целева позиция | Луфт, промяна на триенето, реакция на управление, натоварване и температура | Последователни цикли в едни и същи работни точки |
| Точност на позициониране | Разлика между командното и действителното положение по време на движението | Грешка на водещото, компенсация, термично разширение и референтно измерване | Правилна абсолютна позиция при различни координати |
| Луфт или загуба на движение | Промяна на позицията, която се появява, когато посоката на движение се обърне | Хлабина на гайката, опорни лагери, съединител и твърдост на ставите | Двупосочно позициониране и контрол на контура |
| Изправеност на бягане | Странично или вертикално отклонение по време на движение на масата | Точност на водача, геометрия на основата и монтаж | Качество на пътя, подравняване на проверката и позиция на инструмента |
Повторяемост
Помислете за модул, който е получил команда да се премести на 200,00 mm десет пъти. Ако измерените позиции на спиране останат плътно групирани, оста има добра повторяемост. Групата може да е центрирана на 199,97 mm, а не на 200,00 mm, но малкото разпространение показва, че модулът повтаря движението последователно.
Производителите могат да изразят повторяемостта като плюс-или-минус стойност, общ диапазон или статистическа стойност. Тези формати не са автоматично еквивалентни. Следователно стойност от ±0,01 mm трябва да се интерпретира заедно с посочения метод за изпитване, вместо да се сравнява директно с всяка стойност, отпечатана в друг каталог.
Повторяемостта е особено важна, когато дадена ос преразглежда ограничен брой обучени позиции. Типичните примери включват зареждане на компоненти, завинтване, етикетиране, дозиране и позициониране на сензора. Ако отместването в повтаряща се точка може да бъде калибрирано, последователността може да има повече значение от абсолютната точност на пътуването.
Точност на позициониране
Точността на позициониране сравнява зададената координата с измерената координата в множество позиции по хода. Модулът може да е близо до целта близо до единия край и постепенно да развие по-голяма грешка в позицията по-нататък по пътя.
В ос, задвижвана от сферичен винт, един основен източник е водещата грешка. Ако действителният ход на оборот на винта се различава леко от номиналния ход, разликата се натрупва с разстоянието. Ето защо стойността на точността на позициониране може да бъде посочена за определен ход, например за 300 mm, вместо като една неограничена стойност за всяка дължина на модула.
Точността на позициониране е от значение, когато машината трябва да достигне много координати, които не могат да бъдат индивидуално научени или коригирани. Оборудването за измерване, много{1}}позиционното пробиване, електронното сглобяване и процесите на обработка обикновено изискват по-голямо внимание към абсолютната позиция през целия работен ход.
Добра повторяемост, различна точност
Следният опростен пример показва защо двете спецификации не трябва да се заместват една с друга.
| Командна позиция | Повтарящи се измервания | Тълкуване |
|---|---|---|
| 100.00 мм | 99.99, 100.00, 99.99 мм | Малък спред и малка грешка в позицията |
| 300.00 мм | 299.95, 299.96, 299.95 мм | Все още може да се повтори, но абсолютната грешка се е увеличила |
| 500.00 мм | 499.91, 499.92, 499.91 мм | Доброто групиране не премахва натрупаната грешка при пътуване |
Измерените позиции в този пример остават близки една до друга при всяка цел, така че повторяемостта е добра. Въпреки това, разликата между командната и действителната позиция нараства по хода на хода. Калибрирането или компенсацията на контролера може да намали системната грешка, но компенсацията не може да коригира нестабилното механично поведение, което се променя от цикъл на цикъл.
Луфт и загубено движение
Луфтът често се използва за описване на хлабина в механична трансмисия. Загубеното движение е по-широк измерен ефект, който може да включва хлабина на винт-гайката, еластична деформация, движение на опорния-лагер, навиване-на съединителя и деформация на съединението, когато оста обърне посоката.
Един модул може да покаже по-добра повторяемост, когато всяка цел се приближава от една и съща посока, отколкото когато едни и същи цели се приближават от двете посоки. Разликата показва, че поведението на обръщане допринася за резултата.
A предварително зареденсферичен винтможе да намали аксиалната хлабина и да увеличи твърдостта. Той не може да компенсира разхлабени опорни лагери, неподходящ съединител, гъвкави скоби или лошо сглобяване на други места в задвижващия механизъм.
Праволинейност и вървящ паралелизъм
Стойностите за позициониране описват местоположението по зададената ос. Те не описват всяка геометрична грешка на подвижната маса. Карета може да достигне правилната координата X, докато се движи настрани или вертикално встрани от предвидената линия.
Изправеността при бягане описва отклонение от правия път. Течащият паралелизъм обикновено описва как движещата се повърхност се държи спрямо определена референтна повърхност. Тези стойности зависят от направляващата, тялото на модула, монтажната основа, точността на сглобяване и метода на измерване.
Това разграничение има значение при сканиране с камера, лазерна обработка, прецизно дозиране и проверка. В тези приложения дадена ос може да повтори своята позиция на енкодера, докато грешката в страничния или вертикалния път все още влияе върху резултата от процеса.
Основни влияещи фактори
| Фактор | Повторяемост | Точност на позициониране | Геометрично движение |
|---|---|---|---|
| Грешка в проводника на сферичния винт | Ограничено влияние в една повтаряща се точка | Основно влияние върху инсулта | Обикновено ограничено пряко влияние |
| Луфт и съответствие | Важно при смяна на посоката | Създава двупосочни разлики в позицията | Може да позволи промяна на отношението на масата |
| Направляваща и основна геометрия | Може да причини промяна на триенето | Може да създаде локално нарушение на позицията | Основно влияние върху праволинейността и успоредността |
| Мотор, енкодер и управление | Влияе върху консистенцията при спиране | Влияе върху проследяването и компенсацията на командите | Не може да се коригира сама геометрията на механичния път |
| температура | Променя резултатите при загряване на системата | Топлинното разширение променя хода | Неравномерното нагряване може да изкриви структурата |
| Момент на натоварване и надвес | Може да промени триенето и утаяването | Причинява изместване,-зависимо от натоварването | Може да накланя или отклонява каретата |
Условия за измерване
Стойността на спецификацията е значима само когато се разберат нейните тестови условия. Дължината на хода, целевите местоположения, посоката на приближаване, броят на циклите, скоростта на движение, полезен товар, състояние-на загряване, методът на монтиране и измервателният инструмент могат да повлияят на резултата.
За тестване на повторяемостта модулът обикновено се отдалечава от и се връща в определени целеви позиции няколко пъти. Двупосочното тестване е по-взискателно, защото разкрива и обратни ефекти. За точност на позициониране, действителната позиция се измерва на множество места и се сравнява със зададената позиция за заявено пътуване.
Позицията на енкодера не трябва автоматично да се третира като истинска позиция на масата. Енкодер на двигателя потвърждава въртенето на двигателя, но може да останат механични грешки между двигателя и каретката. Външното измерване на подвижната маса осигурява по-пълна оценка на сглобената ос.
Приоритети на приложението
| Приложение | Основна грижа | Допълнителна загриженост |
|---|---|---|
| Изберете и поставете | Повторяемост на обучавани позиции | Времето за установяване и промяната на полезния товар |
| Дозиране | Повторяемост и последователност на пътя | Изправеност и стабилност на скоростта |
| Проверка на зрението | Точност и праволинейност на позициониране | Вибрация и време на установяване |
| Много{0}}позиционен монтаж | Точност през работния ход | Двупосочно загубено движение |
| Лека машинна обработка | Точност, твърдост и луфт | Термична стабилност и деформация на товара |
Четене на спецификация на модул
Да предположим, че един модул изброява повторяемост от ±0,01 mm, точност на позициониране от ±0,05 mm на 300 mm, луфт не повече от 0,02 mm и праволинейност на движение от 0,03 mm на 300 mm. Тези стойности описват четири отделни ограничения:
- Модулът може да се върне близо до същата цел по време на повтарящи се цикли.
- Действителната координата все още може да се различава от командата, тъй като пътуването се увеличава.
- Обръщането на посоката може да доведе до допълнителна промяна на позицията.
- Масата може да се отклони странично или вертикално дори когато аксиалната й координата е правилна.
Четирите цифрови стойности по-горе са по-скоро илюстративни, отколкото универсални продуктови спецификации. Реалните стойности трябва да бъдат обвързани с определен размер на модула, ход, тип задвижване, степен на точност, полезен товар и метод на изпитване.
Заключение
Повторяемостта отговаря дали линеен модул може да се върне последователно в същата позиция. Точността на позициониране отговаря дали действителната позиция е в съгласие с командната координата по време на пътуването. Хлабината описва поведението при обръщане, докато праволинейността и движещият се паралелизъм описват геометричния път на движещата се маса.
Нито една стойност не представлява пълната производителност на модула. Надеждната оценка започва с машинния процес, идентифицира коя грешка влияе пряко върху резултата и след това сравнява спецификациите, измерени при съвместими условия. Това предотвратява погрешно приемане на цифра със силна повторяемост за пълна-точност на хода.
Референции
- ISO 230-2, Тестов код за металорежещи машини - Определяне на точността и повторяемостта на позициониране на оси с цифрово управление.
- ISO 3408-3, Сферично-винтова връзка - Условия за приемане и тестове за приемане.
Нуждаете се от помощ при оценката на линеен модул за конкретно изискване за движение?
DLY може да ви помогне да потвърдите подходящото задвижване, ход, натоварване, скорост и ниво на точност за вашето приложение.
