Punkt-zu-Punkt-Bewegung, Mischbewegung, konturierte Bewegung.

Bei vielen Aufgaben reisen mehreren lineare Systeme-kartesische Roboter, XY-Tabellen und Gelenksysteme-in geraden Linien, um schnelle Punkt-zu-Punkt-Bewegungen zu erreichen. Einige Anwendungen wie das Abgeben und Schneiden erfordern jedoch, dass das System einem kreisförmigen Pfad oder einer komplexen Form folgt, die nicht durch einfache Linien und Bögen erzeugt werden kann. Glücklicherweise verfügen moderne Controller über die Verarbeitungsleistung und die Rechengeschwindigkeit, um komplexe Bewegungsbahnen für Multi-Achsen-Systeme mit zwei, drei oder sogar mehr Bewegungsachsen zu bestimmen und auszuführen.

Punkt-zu-Punkt-Bewegung

Die grundlegende Prämisse der Punkt-zu-Punkt-Bewegung besteht darin, einen bestimmten Punkt ohne Rücksicht auf den Weg zu erreichen. In seiner einfachsten Form bewegt die Punkt-zu-Punkt-Bewegung jede Achse unabhängig, um die Zielposition zu erreichen. Um beispielsweise von Punkt (0,0) nach Punkt (200, 500) in Millimetern zu wechseln, wird sich die X -Achse um 200 mm bewegen, und sobald sie ihre Position erreicht hat, bewegt sich die Y -Achse 500 mm. Das Bewegen in zwei Segmenten ist in der Regel die langsamste Methode, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen, sodass diese Form der Punkt-zu-Punkt-Bewegung selten verwendet wird.

Die andere Option für die Punkt-zu-Punkt-Bewegung besteht darin, die Achsen gleichzeitig mit demselben Verschiebungsprofil zu bewegen. Im obigen Beispiel - bewegen Sie sich von (0,0) nach (200, 500) - würde die X -Achse ihre Bewegung beenden, bevor die y -Achse seinen Zug abgeschlossen hat, sodass der Bewegungsweg aus zwei verbundenen Linien bestehen würde.

Mischbewegung

Eine Variation der Punkt-zu-Punkt-Bewegung für multi-achse lineare Systeme ist eine Mischbewegung. Um eine gemischte Bewegung zu erstellen, überlappt sich der Controller die Bewegungsprofile von zwei Achsen. Wenn eine Achse ihre Bewegung beendet, beginnt die andere Achse ihre Bewegung, ohne darauf zu warten, dass die vorherige Achse vollständig anhält. Ein benutzerdefinierter „Blendfaktor“ definiert den Standort, die Zeit oder den Geschwindigkeitswert, bei dem sich die zweite Achse bewegen sollte.

Die Mischbewegung erzeugt eher einen Radius als eine scharfe Ecke, wenn die Bewegung die Richtung ändert. Anwendungen wie das Abgeben und Schneiden erfordern möglicherweise eine Mischbewegung, wenn das zu verfolgte Teil oder der zugehörige Element abgerundete Ecken enthält. Und selbst wenn ein Radius (Kurve) an der Ecke eines Umzugs nicht erforderlich ist, bietet die Mischbewegung den Vorteil, die Achsen in Bewegung zu halten und die Verzögerung und Beschleunigungszeit zu vermeiden, die erforderlich sind, um anzuhalten und neu zu starten, wenn die Bewegung die Richtung plötzlich ändert.

Lineare Interpolation

Eine häufigere Bewegungsart für Mehrachse-Systeme ist die lineare Interpolation, die die Bewegung zwischen den Achsen koordiniert. Bei der linearen Interpolation bestimmt der Controller das entsprechende Verschiebungsprofil für jede Achse so, dass alle Achsen gleichzeitig die Zielposition erreichen. Das Ergebnis ist eine gerade Linie - der kürzeste Weg - zwischen Start- und Endpunkten. Lineare Interpolation kann für 2- und 3-Achsen-Systeme verwendet werden.

Zirkuläre Interpolation

Für kreisförmige Bewegungspfade oder Bewegung entlang eines Bogens können multi-achse-lineare Systeme eine zirkuläre Interpolation verwenden. Dieser Bewegungstyp funktioniert ähnlich wie die lineare Interpolation, erfordert jedoch die Kenntnis der Parameter des Kreises oder des Bogens, um zu verfolgen, z. B. Mittelpunkt, Radius und Richtung oder Mittelpunkt, Startwinkel, Richtung und Endwinkel. Die kreisförmige Interpolation erfolgt in zwei Achsen (typischerweise x und y). Wenn jedoch die Z-Achse-Bewegung zugesetzt wird, ist das Ergebnis eine helikale Interpolation.

Konturierte Bewegung

Die Konturierung wird verwendet, wenn ein Multi-Achsen-System einem bestimmten Pfad folgen sollte, um den Endpunkt zu erreichen. Die Flugbahn ist jedoch zu komplex, um die Verwendung einer Reihe von geraden Linien und/oder Bögen zu definieren. Um eine konturierte Bewegung zu erreichen, wird eine Reihe von Punkten während der Steuerungsprogrammierung zusammen mit der Zeit für die Bewegung bereitgestellt, und der Bewegungscontroller verwendet eine lineare und kreisförmige Interpolation, um einen kontinuierlichen Pfad zu bilden, der durch die Punkte verläuft.

Eine Variation der konturierten Bewegung, die als PVT -Bewegung (Position, Geschwindigkeit und Zeit) bezeichnet wird, vermieden abrupte Geschwindigkeitsänderungen und glättet die Trajektorien zwischen den Punkten, indem die Zielgeschwindigkeit (zusätzlich zu Position und Zeit) an jedem Punkt angeben.