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標題: 分辨率，定位精度，重復定位精度三者之間有什么關系？ [打印本頁]
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 10:34
標題: 分辨率，定位精度，重復定位精度三者之間有什么關系？
這篇文章，本來應該在上周發(fā)出來。
但是，因為我上周去了青海甘肅大環(huán)線，一直在路上，所以就耽誤了下來。
有意思的是，我們去甘肅的城市，碰巧和大大的重合，敦煌－嘉峪關－張掖－蘭州。
這不，昨天剛回來，就惡補了一個大覺。今天才繼續(xù)完成寫作。
好了，回到主題。
分辨率，定位精度，重復定位精度三者之間有什么關系？
對于這個問題，我相信，很多剛開始做設計的伙伴們，都有這樣的疑問。
今天，不墨跡，直接講問題。
先說分辨率，這個最容易理解。
分辨率：簡單來說，就是，系統(tǒng)所能產生的，最小運動步距。也就是，給一個指令，系統(tǒng)運動軸，能夠運動的最小距離。
好像，還是比較抽象。
用電子表打個比喻吧，我們都知道，時針每小時變化一次，分針是每分鐘變化一次，秒針是每秒鐘變化一次。這里，時針的分辨率是一小時，分針分辨率是一分鐘，秒針分辨率是一秒鐘。
又比如說，同樣一筐蘋果，在路邊攤的桿秤稱，是兩斤半，拿到菜場的臺秤上稱，是兩斤四兩，放到超市的電子秤上，則是1180克，這里稱出的重量不同，是因為各種秤的分辨率不同，很顯然，電子秤的分辨率最高。
通常，系統(tǒng)分辨率，不單單取決于反饋系統(tǒng)的分辨率，比如光柵尺，或者其他位移傳感器的分辨率，而且還和傳動系統(tǒng)有關系。
比如，用齒輪齒條傳動，如果沒有預壓，嚙合間隙會導致傳動間隙，使分辨率下降。
再比如，用滾珠絲杠傳動，如果沒有預壓，也會有傳動間隙，使分辨率下降。
而用直線電機，直接驅動，可以達到零間隙傳動，使得分辨率，接近位移傳感器的分辨率。
這里，之所以是接近，而不是等于，是因為，它還和系統(tǒng)的連接剛性有一定的關系，剛度太小，系統(tǒng)太柔了，也會使得分辨率下降。
比如，用柔性體連接，當線性馬達線圈，按照反饋系統(tǒng)的指令，走了一個微小距離，例如10um，但是系統(tǒng)的柔度太大，結構變形吸收掉一部分距離，比如吸收掉2um，那么系統(tǒng)的分辨率就降低了，不是原來的10um，而是12um。
好了，關于分辨率，先說這些。
接下來，我們來說說定位精度。
定位精度：指的是你的機器設備停止時，實際到達的位置，和你要求到達位置的誤差。
比如，你要求一個軸走100mm，結果實際上它走了100.01mm，多出來的0.01就是定位精度。
拿滾珠絲杠來說，你設定運動距離100mm，結果，100根絲杠的實際運動距離，為99.99mm到100.01mm，那么，可以說其定位精度是0.02mm（100.01－99.99=0.02）。
當然，實際的機器，不會只有一個軸，應該是很多軸。
機器的定位精度，比這個復雜。
一般，要到達一個位置，需要多個軸協(xié)同運動。
整機系統(tǒng)的定位精度，除了和各個軸的定位精度有關外，還和系統(tǒng)的連接剛性，位移傳感器的精度、分辨率等因素有關系。
所以，上面的例子，只是為了方便理解。
說完定位精度，接下來，我們說說重復定位精度。
重復定位精度：指的是同一個位置，多次定位過去產生的誤差。
比如，你要求一個軸走100 mm，結果，第一次實際上它走了100.01mm，重復一次同樣的動作，他走了99.99mm，這之間的誤差100.01－99.99=0.02mm，就是重復定位精度。
當然，實際表示方法，都用±X表示，比如上面的誤差會表示成±0.01mm，也既是±(0.02/2)。
再比如，還是拿滾珠絲杠來說，一根絲杠設定運動距離100mm，運動100次，實際運動距離為99.988mm到99.992mm，那么其重復定位精度是±0.002mm。
這里，還是舉個簡單的例子，比如一個軸，其光柵尺分辨率（位移分辨率）為0.1微米，那么這個軸的重復定位精度，數值上大于0.1微米，比如可能會是0.15um，0.2um。
因為系統(tǒng)的重復定位精度，除了和光柵尺（位移傳感器）的精度、分辨率有關外，還和機械系統(tǒng)誤差有關系，比如導向系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，結構剛性等，會使得定位精度降低，也在一定程度上，影響了重復定位精度。
那么，分辨率，定位精度，重復定位精度三者有什么關系？
我覺得還是用例子來說明，比較好理解。
比如射飛鏢。
如果飛鏢打得到處都是，那么它既不準確，也不可重復。
如果飛鏢都打到一個地方了，但不在靶心，那么精度差，但是重復性好，這種情況下，只要換個位置站就好了（補償）。
如果不補償，就要看換位置時的分辨率了，分辨率越好，越可能接近需要的精度，因為你占的位置，可能剛好能夠彌補飛鏢射偏的誤差。
比如這時，假設你發(fā)射飛鏢的方向，相對于轉臺不變。
你占的轉臺，只能按照一個步距角度旋轉，例如2度，如果你離靶心較遠，那么飛鏢射出的方向，有可能剛好會錯過靶心的位置。
而如果轉臺旋轉步距角為0.5度，那么飛鏢射出的方向，是不是離靶心更近了。
這就是說，提高分辨率，可以提高定位精度，當然，也可以提高重復精度。
但是，提高系統(tǒng)的分辨率，重點在于提高機械系統(tǒng)的分辨率，而不在于提高位移傳感器的分辨率，因為位移傳感器的分辨率，可以通過細分達到很高，但是機械分辨率跟不上，會使得細分失去意義。
其實，上面講重復定位精度時，已經說明了，分辨率、定位精度、重復定位精度之間的關系。
用一句話概括，就是：重復定位精度比定位精度要高得多，比如2～3倍，最多不超過10倍，而定位精度，介于分辨率和重復定位精度之間。
好了，關于三者的概念，和它們之間的關系，就說完了。
評論處，你可以補充解釋，說明，發(fā)表觀點等。這樣，下一個看到的人，可以學到更多，也許，你知道的正是大家需要的。
作者: pengzhiping 時間: 2019-8-25 11:46
本帖最后由 pengzhiping 于 2019-8-25 11:47 編輯
三者的關系是 按照精密從高到低的等級劃分：分辨率 定位精度 重復定位精度
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 12:01
你和我的理解有所不同，我的理解是，從高到低是：分辨率，重復定位精度，定位精度
其他大神的意思是什么？別躲著不出來，來點評論才更有意思嘛
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 12:03
對了，有沒有對青海甘肅大環(huán)線感興趣的？如果感興趣的多，我后續(xù)會在公號里寫出來
作者: 外圓車刀 時間: 2019-8-25 13:28
我領導說: 機床的定位精度比重復定位精度更重要，
20多年前全國第一臺CK6136數控車床就是我領導搞出來的，那時候沈陽機床都是仿造他的機器
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 13:43
牛逼！
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 13:45
機床的定位精度確實重要，關系到零件加工精度。一個字形容你領導，神
作者: 未來第一站 時間: 2019-8-25 15:02
環(huán)西部游？
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 15:26
是的，青海湖-茶卡鹽湖-大柴旦翡翠湖-敦煌鳴沙山和月牙泉-敦煌莫高窟-嘉峪關-張掖七彩丹霞
作者: 壕宅技術男 時間: 2019-8-25 16:56
學習了，贊一個！
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 17:03
感謝老鐵來頂帖
作者: fly402418688 時間: 2019-8-25 17:23
我的理解是這樣的：分辨率是理論上能達到最高精度，定位精度是每一次定位的最大誤差值，重復定位精度是若干次運動到指定位置的最大值與最小值之間的差值。不知道對不對？
作者: 魍者歸來 時間: 2019-8-25 18:08
搞自動化的會更在意重復定位精度
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 19:22
是的，是這樣理解的
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 19:23
是的
作者: Cavalier_Ricky 時間: 2019-8-25 21:14
本帖最后由 Cavalier_Ricky 于 2019-8-25 21:15 編輯
分辨率：
生活上，你前面有個女人，你能看出她是30到35歲，還是2七八到40歲之間。
步進電機？1.8 還是0.9？
顯示屏？放大十倍后還能不能看出那是啥玩意兒？
定位精度：
生活上，記得有人說德國人在公共小便池內畫個小蒼蠅什么的。看你能不能瞄得準。瞄不準？那得琢磨自己該補哪兒了。
步進電機？拿個1.8的，非要定位到除不凈的位置，那蒼蠅永遠都射不死嘍。。。
除非，還有別人（傳動比）幫著你。。。
可，人家?guī)瓦^頭了（傳動比過大？），你就忙乎半天也靠不到更瞄不到那里。。。
重復定位精度：
這就不僅僅是我腎好不好的個人問題了。。。還得看，要我在哪兒怎么來做這事兒的那個人了。。。
步進電機？啟停脈沖，加減速、最高速度、負載，驅動器細分、驅動器電流、驅動器周圍溫度、電機溫度、命令方式是絕對位置還是相對距離。。。。。。以前聽某位大俠說過：一套步進電機和驅動器、加一個零位開關，就夠你學習幾年的。
四舍五入，這該死的玩意兒是誰發(fā)明的？我跟他沒完�。�！
一到電控編程，總被這玩意兒玩弄。。。
老天爺��！就沒有我躺在床上叫一聲，他就能干好那事兒的嗎？啥都能分辨得出來，定位精準零誤差、折騰多少遍都是準確無誤的？
嘚吧完了。
我該開始編程了。。。電控的，不是別的。。。
作者: 韓寒11 時間: 2019-8-25 21:32
機床的定位精度和重復定位精度可以通過激光干涉儀檢測，然后補償，個人認為，數控重復定位精度可能會更重要一些，因為需要工件每次加工的尺寸要穩(wěn)定
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 23:10
有見地！
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-25 23:14
|Cavalier_Ricky發(fā)表于 08-25 21:14<i class="pstatus"> 本帖最后由 Cavalier_Ricky 于 2019-8-25 21:15 編輯 </i><br>
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分辨率：<br>
生活上，你前面有個女人，你能看出她是30到35歲，還是2七八到40歲之間。<br>
步進電機？1.8 還是0.9？<br>
顯示屏？放大十倍后還能不能看出那是啥玩意兒？<br>
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定位精度：<br>
生活上，記得有人說德國人在公共小便池內畫個小蒼蠅什么的。看你能不能瞄得準。瞄不準？那得琢磨自己該補哪兒了。<br>
步進電機？拿個1.8的，非要定位到除不凈的位置，那蒼蠅永遠都射不死嘍。。。<br>
除非，還有別人（傳動比）幫著你。。。<br>
可，人家?guī)瓦^頭了（傳動比過大？），你就忙乎半天也靠不到更瞄不到那里。。。<br>
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重復定位精度：<br>
這就不僅僅是我腎好不好的個人問題了。。。還得看，要我在哪兒怎么來做這事兒的那個人了。。。<br>
步進電機？啟停脈沖，加減速、最高速度、負載，驅動器細分、驅動器電流、驅動器周圍溫度、電機溫度、命令方式是絕對位置還是相對距離。。。。。。以前聽某位大俠說過：一套步進電機和驅動器、加一個零位開關，就夠你學習幾年的。<br>
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四舍五入，這該死的玩意兒是誰發(fā)明的？我跟他沒完�。�！<br>
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一到電控編程，總被這玩意兒玩弄。。。<br>
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老天爺��！就沒有我躺在床上叫一聲，他就能干好那事兒的嗎？啥都能分辨得出來，定位精準零誤差、折騰多少遍都是準確無誤的？<br>
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嘚吧完了。<br>
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我該開始編程了。。。電控的，不是別的。。。
大半夜，好好睡覺，編啥程序嘛，是不是實驗室今夜有美女陪著
作者: fangyunsheng 時間: 2019-8-26 07:43
本帖最后由 fangyunsheng 于 2019-8-26 08:40 編輯
重復定位精度跟精度沒法直接比較。
定位精度，就是你讓它到哪，它到哪。如果你用導彈要炸靖國神廁的大門，就會炸到大門，要炸安倍小兒就會準確炸到安倍。
重復定位精度，你瞄的是東京，有可能落到大阪，但是你保持這個瞄準姿態(tài)不變，它就保證落到大阪，不會落到其他地方。
我的理解就是，你讓重復定位精度自己運行，它自身運動的“尺子”跟你的“尺子”存在偏差，它認為走的100，跟你認為走的100不匹配。你如果能補償這種偏差，那重復定位精度會跟定位精度之間產生一定聯(lián)系。
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-26 07:48
|fangyunsheng發(fā)表于 08-26 07:43<br>重復定位精度跟精度沒法比。<br>定位精度，就是你讓它到哪，它到哪。如果你用導彈要炸靖國神廁的大門，就會炸到大門，要炸安倍小兒就會準確炸到安倍。<br>重復定位精度，你瞄的是東京，有可能落到大阪，但是你保持這個瞄準姿態(tài)不變，它就保證落到大阪，不會落到其他地方。<br>我的理解就是，你讓重復定位精度自己運行，它自身運動的“尺子”跟你的“尺子”存在偏差，它認為走的100，跟你認為走的100不匹配。你如果能補償這種偏差，那重復定位精度會跟定位精度之間產生一定聯(lián)系。<br>
作者: 凸輪機械手 時間: 2019-8-26 08:45
結合全文來看，“重復定位精度比定位精度要高得多，比如2～3倍，最多不超過10倍，而定位精度，介于分辨率和重復定位精度之間�！边@句話是不是有問題。首先分辨率最高，就會導致這句話前后矛盾。
作者: linyuyu2013 時間: 2019-8-26 08:54
感謝樓主分享，最近正用到定位精度、重復精度這些
作者: 小熊嘆 時間: 2019-8-26 09:54
(再比如，還是拿滾珠絲杠來說，一根絲杠設定運動距離100mm，運動100次，實際運動距離為99.988mm到99.992mm，那么其重復定位精度是±0.002mm。)
我讀書少，你別騙我哦，±0.002怎么算出來的
作者: wang123jun 時間: 2019-8-26 10:16
這個比喻強大
作者: fangwm 時間: 2019-8-26 10:40
激光干涉儀的檢測+補償，是更傾向于一種靜態(tài)補償，還有很多其他因素，比如熱伸長等非線性因素。個人認為，對機床來說，定位精度才是基礎，體現了機床的剛性，定位精度好了，再加上各種補償手段，提高重復定位精度，就像是錦上添花，少去了人工多次調程序的步驟。
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-26 12:16
這里確實寫錯了，應該是，系統(tǒng)的重復定位精度，一般介于分辨率和定位精度之間。
我上一個帖子寫對了，這次被我整錯了，多謝指出！
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-26 12:17
感謝老鐵來看帖
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-26 12:21
|小熊嘆發(fā)表于 08-26 09:54(再比如，還是拿滾珠絲杠來說，一根絲杠設定運動距離100mm，運動100次，實際運動距離為99.988mm到99.992mm，那么其重復定位精度是±0.002mm。)<br>
我讀書少，你別騙我哦，±0.002怎么算出來的
作者: 豌豆先生愛吃蝦 時間: 2019-8-26 12:35
是的
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-26 12:35
|fangwm發(fā)表于 08-26 10:40<br>激光干涉儀的檢測+補償，是更傾向于一種靜態(tài)補償，還有很多其他因素，比如熱伸長等非線性因素。個人認為，對機床來說，定位精度才是基礎，體現了機床的剛性，定位精度好了，再加上各種補償手段，提高重復定位精度，就像是錦上添花，少去了人工多次調程序的步驟。<br>
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-26 12:36
的確
作者: 鄉(xiāng)間的小路 時間: 2019-8-26 16:04
高手！漲學問了！
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-26 20:18
感謝老鐵來看帖！
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-27 11:55
關注我公號，就可以找到我微信啦。公號: 羅羅日記
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-27 11:56
老鐵，你才來，等你已久
作者: 普洛-謝小軍 時間: 2019-8-28 09:11
牛人
作者: 羅羅日記 時間: 2019-8-28 12:09
感謝老鐵來看帖。我稱不上牛人，論壇大神多得很！
作者: 風仔很忙 時間: 2019-11-6 15:33
Designing a machine that has good accuracy,repeatability,and resolution has often been considered a black art helped along by scientific principles.
作者: 羅羅日記 時間: 2019-11-6 18:34
|風仔很忙發(fā)表于 11-06 15:33Designing a machine that has good accuracy,repeatability,and resolution has often been considered a black art helped along by scienti?c principles.<img class="emotion" src="http://www.mg7058.com/static/image/smiley/default/lol.gif" smilieid="12 border=" 0"="" alt="">
作者: qiaoliwei 時間: 2019-11-7 22:33
找了很久，謝謝分享，有了進一步的認識了。
作者: 羅羅日記 時間: 2019-11-7 22:38
老鐵深夜頂貼，絕對的真愛
作者: fuyi8cn 時間: 2019-11-8 08:15
漲知識 了
作者: 羅羅日記 時間: 2019-11-8 08:28
感謝老鐵的支持！
作者: dennisyuan 時間: 2019-11-13 15:59
樓主分析的很深刻，我想說說我一點淺薄的看法，我覺得通常所說的定位精度就是指的重復定位精度，因為單純一次的定位精度是沒有參考意義的，所以定位精度這個說法本身就很多余且沒有實際意義。不知羅羅兄是否認同？
作者: 1043093667a 時間: 2019-11-13 16:25
三者的關系是 按照精密從高到低的等級劃分：分辨率 定位精度 重復定位精度
作者: 舊年之約zck 時間: 2019-11-13 16:50
學習了
作者: 羅羅日記 時間: 2019-11-14 07:41
是的，我們更多時候關注的是重復性
作者: 羅羅日記 時間: 2019-11-14 07:43
是這個，老鐵，分辨率，重復定位精度，定位精度
作者: 羅羅日記 時間: 2019-11-14 07:44
感謝你的支持！
作者: wxpwu 時間: 2019-11-14 08:20
行家呀，解釋的很生動
作者: 羅羅日記 時間: 2019-11-14 08:28
歡迎老鐵來看帖，感謝支持
作者: juz1005 時間: 2020-2-3 20:10
講解的很精辟
作者: 海上鋼琴師1900 時間: 2020-4-27 14:41
我想問下各位大神，有沒有測量桁架式機械手的定位精度和重復定位精度的具體方法及計算公式。
作者: jijie2012 時間: 2020-4-27 15:43
是的非常贊同，重復性都是亂的，重復性都做不好哪里的精確定位，就是每次的起點都不一樣，到終點你能談精度不，重復性的穩(wěn)定決定了精度的穩(wěn)定，重復性精度的高低決定了整個尺子定位精度的高低，尺子的行程長度有長有短，整個行程的定位精度跟隨行程增大而降低
作者: jijie2012 時間: 2020-4-27 15:56
重復定位精度的方法：設定機械手行走的起點和終點，在起點和終點處分別用百分表或者千分表頂住，來回在起點和終點走動看表上每次碰觸的位置是否一直，如果一直說明重復性好。定位精度就需要用到更高精度的尺子做對比了，比如激光干涉儀這個尺子的精度大家都認可，就可以用激光尺跟機械手行走的實際位移數值做對比，出來的差就是定位誤差，通常這個操作都是在客戶現場做，因為在你裝配廠做好后一旦移機就等于零。
目前沒有接觸到桁架式機械手還需要做這個的，那得是什么客戶才會提出這種要求，桁架式機械手基本都是伺服帶動的傳動結構，這種傳動模式在整個定位精度方面是有上限的，用到激光干涉儀做對比有點殺雞用牛刀的味道
作者: 海上鋼琴師1900 時間: 2020-4-27 20:43
得出的精度值與重復精度值是怎樣算出來的，看了公式都是用測量的最大值減最小值。
作者: jijie2012 時間: 2020-4-28 08:16
不是算出來的，是實測出來的，做設備的和用設備的最終要的是生產出來的產品質量一致性，才不管你什么鳥公式，不要本末倒置了
作者: wpj1981 時間: 2020-4-29 21:36
還是要看干什么
作者: 小馬xj 時間: 2020-10-21 09:06
學習了
作者: 滌生81428 時間: 2020-10-21 10:33
可以，講的很透徹
作者: 羅羅日記 時間: 2020-10-21 12:08
感謝支持
作者: 羅羅日記 時間: 2020-10-21 12:08
感謝支持
作者: 怕瓦落地2011 時間: 2020-10-31 21:20
非常好，先收藏了
作者: 中國機械論壇CEO 時間: 2021-9-9 15:32
定位精度：指的是你的機器設備停止時，實際到達的位置，和你要求到達位置的誤差。
比如，你要求一個軸走100mm，結果實際上它走了100.01mm，多出來的0.01就是定位精度。
拿滾珠絲杠來說，你設定運動距離100mm，結果，100根絲杠的實際運動距離，為99.99mm到100.01mm，那么，可以說其定位精度是0.02mm（100.01－99.99=0.02）。
請問，目標距離是100 距離目標距離的差值最大0.01 定位精度不應該是0.01mm嗎
作者: dearboy8888 時間: 2024-1-18 11:53
學習了，贊一個！
作者: babty 時間: 2024-1-18 12:01
keyi
作者: 小強XXXXX 時間: 2024-1-21 07:51
長時間使用的機床因為磨損激光干涉檢測定位精度（全程）要比重復定位差很大。個人認為加工產品重復定位精度要比定位精度重要，產品尺寸不合格時候可以用三坐標檢測結果補償修正定位精度誤差。
作者: 79pang 時間: 2024-5-13 14:25
謝謝分享
作者: 初學設計者 時間: 2024-6-28 11:43
我跟你的想法一致
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