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精度、重復精度、分辨率的解釋時間:2018-03-20 點擊次數(shù):18555次 來源: 精度,重復精度和分辨率,這三個令人疑惑的術(shù)語有很多種定義方法。麻省理工學院的斯洛克姆教授在他的書中“精密機械設(shè)計”[1],以一個非常有趣的方式定義它們: “精度是能夠正確的講述故事” “重復精度是能夠一遍又一遍地說出同樣的故事” “分辨率是這個故事的詳細程度” [1] A.H. 斯洛克姆。精密機械設(shè)計。Prentice Hall, Englewood Cliffs, 新澤西, 1992.
通常,伺服定位系統(tǒng)組成部分有機械(包括結(jié)構(gòu)要素及軸承導向);動力系統(tǒng)(如電機及其相應的電子產(chǎn)品);反饋裝置和控制器。簡而言之: 精度對定位系統(tǒng)來說有雙重意義,即:
? 運動精度主要取決于軸承和橫向偏差(來自于理論運動路徑或直線度或運動平行度)。 ? 伺服系統(tǒng)到達目標位置的能力,是指定位系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)任意兩點(目標位置點與實際到達點)之間的最大誤差。
同上述,重復性對定位系統(tǒng)來說有雙重意義,即:
? 運動的重復性是軸承重復其運動的能力,對于直線運動軸承,這通常被稱為直線可重復性或運行平行度的可重復性。 ? 伺服系統(tǒng)達到相同位置的能力,這是定位系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)若干次連續(xù)移動工件或工具到相同的位置時的誤差。
分辨率在定位系統(tǒng)中一般是決定軸承允許運動最小增量的能力,這是定位系統(tǒng)中點對點運動時最小的機械步距。換句話說,在接觸式軸承的定位系統(tǒng)中通過安裝納米分辨率的編碼器來實現(xiàn)納米級的機械分辨率是毫無意義的,對于接觸式軸承,0.1 um是能實現(xiàn)最好的結(jié)果。 以右側(cè)的取放為例,最能解釋上面三個術(shù)語。目標是把圓筒放進托盤,如下圖所示:
規(guī)格說明:以A、B、C 為基準,要把圓筒的中心放在直徑為0.2 mm 范圍內(nèi)。 為了滿足規(guī)范要求,定位系統(tǒng)中選擇足夠的分辨率達到所需要的重復性是很重要的。 下面的表格顯示了決定定位分辨率的一個典型例子:
因此,需要的分辨率至少是3 um。 現(xiàn)在,如果我們連續(xù)移動圓筒到相同的位置,我們通過一個獨立的測量系統(tǒng)可以記下圓筒的實際位置的中心。圓筒的中心可以繪制如下圖。
連續(xù)定位的平均位置是所有圓的中心點標示出來的,大圓的邊界就是定位系統(tǒng)的重復定位能力?,F(xiàn)在,我們把重復定位的圓疊加在 給定的規(guī)格要求上,如圖3所示。在定位系統(tǒng)中,獲得好的重復定位精度要比好的定位精度更容易一些。在很多案例中,定位精度 不必非常準確,只需要適當?shù)木燃纯桑缤侠淼亩ㄎ痪?,重復定位系統(tǒng)能夠在適當?shù)亩ㄎ环直媛式o定的所需要規(guī)格內(nèi)定位, 如圖4所示。建立一個定位系統(tǒng),通過使用控制卡的校準和誤差補償來實現(xiàn)重復精度和定位精度,這是很經(jīng)濟的做法。
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