
Linearity / Straightness
直線性
直線性とは、ロボットや機械が直線移動を指令されたときに、どれだけ理想的な直線に沿って動けるかを示す精度指標です。
モーション制御では、TCP(ツール先端)を直線軌道で移動させる場合、各軸を同時に制御して軌跡を生成します。しかし、機械誤差や制御誤差、剛性不足などにより、実際の 軌道は完全な直線にならないことがあります。
この理想直線からのズレ量を評価したものが直線性であり、溶接・塗装・切削・シーリングなど、経路精度が重要な作業で重要な性能指標となります。
通常は mm または μmで表され、数値が小さいほど高精度です。
■直線性のイメージ
理想直線 ─────────
実軌跡 ────~────
このズレが直線性誤差です。
■軌跡精度との違い
◆用語 | ◆意味 |
直線性 | 直線動作の精度 |
軌跡精度 | 任意経路の精度 |
位置精度 | 点の精度 |
繰り返し精度 | 再現性 |
直線性は軌跡精度の一種です。
■直線性が重要な作業
◆作業 | ◆理由 |
溶接 | ビード形状 |
塗装 | 塗布均一 |
シーリング | ライン精度 |
レーザー加工 | 切断精度 |
切削 | 表面品質 |
経路品質に直結します。
■直線性に影響する要素
◆要素 | ◆内容 |
サーボ制御 | 補間精度 |
剛性 | たわみ |
バックラッシュ | ギア誤差 |
エンコーダ分解能 | 検出精度 |
加速度 | 振動 |
姿勢 | 軸負荷 |
複数要因で決まります。
■直線補間との関係
ロボットは直線補間で動きます。
直線補間指令 ↓各軸同期 ↓TCP直線移動
補間精度が低いと曲がります。
■FA・ロボットで重要な理由
◆理由 | ◆内容 |
品質安定 | 加工 |
見た目 | 塗装 |
精密作業 | μm |
自動化 | 再現性 |
高精度工程で重要。
■直線性を向上させる方法
◆方法 | ◆内容 |
高剛性構造 | 変形減 |
高分解能エンコーダ | 精度 |
高性能サーボ | 応答 |
キャリブレーション | 補正 |
速度制限 | 振動減 |
高速ほど難しい。
■関連用語
◆用語 | ◆内容 |
軌跡精度 | 経路精度 |
繰り返し精度 | 再現性 |
絶対精度 | 座標誤差 |
分解能 | 検出 |
バックラッシュ | 機械誤差 |
■まとめ
直線性とは、ロボットが直線指令に対してどれだけ正確に直線軌道を追従できるかを示す精度指標です。
溶接・塗装・加工などの経路品質に影響するため、モーション制御性能を評価する重要な項目です。
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