自动绕线机在运行过程中相对于与夹持固定芯杆的两个轴旋转轴而言，扎线机电机驱动滚珠丝杠运动时所产生的误差是不能忽视的，所以我们需要通过对丝杠误差数据的提取并分析，然后进行滤波处理后获取更为准确的补偿数据。所以需要对控制模型进行优化，在进行优化之前先介绍滚珠丝杠的一些误差特性。那么扎线机的误差提取原理是什么呢？

1)滚珠丝杠误差特性

滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。在自动绕线机中滚珠丝杠作为绕线机的传动部件来使用，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反覆作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。

由于不同等级的滚珠丝杠其传动误差是不一样的，但是滚珠丝杠的传动误差曲线大致如图2.5所示。

自动绕线机的误差来源提

图2.5中，纵坐标E表示误差，横坐标P表示丝杠的行程，曲线L1为实际的运行曲线，L2为误差均值线。对应不同等级的丝杠，不同行程的误差等级是不一样的，对于高等级丝杠而言其传动精度是最高的，图2.5所示的曲线也仅仅为丝滚珠杠在单行程传动过程中的误差变化趋势，同样当滚珠丝杠反向运动时还需要考虑丝杠的反向间隙。

为了便于直观和分析，我们过实际测量的一组数据曲线来进行说明，通过采用激光干涉仪，对设备所使用的导程为4mm的滚珠丝杠在伺服电机的驱动下以0.1mm步进采样得到水平工作台在单个行程300mm内的累计误差数据，并将测量数据生成图2.6中所示的曲线，纵轴为滚珠丝杠在伺服驱动下的累计传动误差，最小刻度单位10μm，横轴为丝杠运动直线行程，最小单位0.1mm；总行程300mm。图2.6并没有真实反映图2.5中的大致趋势，这是因为，丝杠的传动误差，与电机轴的安装，导轨平面的安装，丝杠本身的安装平面都有着很大的关系，所以通过测量滚珠丝杠的传动误差曲线可以对绕线机系统的安装精度进行检测，以及这几者之间的关系在曲线中的反映对于绕线机的设计安装调试运行也有着很可观的应用价值。

自动绕线机的误差来源分析

曲线中所表现出来的波浪式曲线，表示了滚珠丝杠传动在每个导程内的变化趋势，为了更加充分的说明这种变化趋势，对测量得到的数据的前120点的数据进行放大，120个点共计行程12mm，滚珠丝杠旋转三圈，其对应曲线关系如图2.7所示。