真空技术书籍,第二版

3.7.2 准确性、可重复的精确度与分辨率

操纵器和机械贯通件有很多不同的任务。它们的范围从具有 指定速度的连续直线和旋转运动到精确定位任务。运输样品 进行分析,在操作室之间移动系列产品或在其测量点移动位 置测量头—此类任务通常只需要精确度在 0.1 到 1 mm 之 间。其它定位过程需要最准确、可重复精确度仅为几微米, 或者对于扫描之类任务,最佳分辨率为 1 µm。

为了能够正确识别操纵器或机械贯通件的选择要求,了解以 下定义以及设备性能和错误来源很重要。

准确性(精确度)描述所希望的位置和实际达到位置之间的 偏差。从一个位置开始,从刻度上人工读取或通过电机驱 动,在某个位置上结束由定义的刻度移动数或电机节距来确 定。

因此,准确性由多种因素决定。如果没有准确的声明,这 里 有一些方面需要经常考虑:刻度读数有多准确?轮移动有 多 准确?电机分度的步长有多大?运动准确地遵循电机分度 吗?此外,导轨和驱动器部件的特性对准确性来说是关键: 螺距误差和主轴驱动器作用有多大?与线性导程的理想情况 之间的偏差有多大?此外,附件或外部负载的空气压力导致 驱动器和导向单元变形。如果操纵器不能确保足够的稳定 性,可移动法兰在排空过程中向连接法兰倾斜。

可重复精确度描述,可以多次达到某个位置的偏差。最好高 于或等于精确度,因为并不是所有错误都有记 录。例如,与 部件作用不一样,主轴螺距误差或导程偏差不 会产生任何影 响。

分辨率描述运动的最小可能增量。导程误差或导引精确度也 不会产生任何影响。在这里,最小可读刻度或电机的最小增 量是关键。对这个的要求是,导向和驱动单元遵循规范。例 如,因为部件有弹性,同时其静摩擦与动摩擦不同,就涉及 到滑动摩擦副的回弹(粘滑效应),这种 影响可以决定分辨 率。循环球式系统(滚珠丝杠)不受这种影响,并且对 于苛 刻的定位任务,它们比滑动单元更可取。