Movimiento punto a punto, movimiento combinado, movimiento de contorno.

Para muchas tareas, los sistemas lineales multieje —robots cartesianos, mesas XY y sistemas pórtico— se desplazan en línea recta para lograr movimientos rápidos entre puntos. Sin embargo, algunas aplicaciones, como la dosificación y el corte, requieren que el sistema siga una trayectoria circular o una forma compleja que no se puede crear con líneas y arcos simples. Afortunadamente, los controladores modernos cuentan con la potencia de procesamiento y la velocidad de cálculo necesarias para determinar y ejecutar trayectorias de movimiento complejas en sistemas multieje con dos, tres o incluso más ejes de movimiento.

movimiento punto a punto

La premisa básica del movimiento punto a punto es alcanzar un punto específico sin importar la trayectoria. En su forma más simple, este movimiento desplaza cada eje de forma independiente para llegar a la posición objetivo. Por ejemplo, para ir del punto (0,0) al punto (200, 500), en milímetros, el eje X se desplaza 200 mm y, una vez alcanzada la posición deseada, el eje Y se desplaza 500 mm. Moverse en dos segmentos de forma independiente suele ser el método más lento para ir de un punto a otro, por lo que esta forma de movimiento punto a punto se utiliza con poca frecuencia.

La otra opción para el movimiento punto a punto es mover los ejes simultáneamente con el mismo perfil de movimiento. En el ejemplo anterior —movimiento de (0,0) a (200, 500)— el eje X terminaría su movimiento antes que el eje Y, por lo que la trayectoria de movimiento constaría de dos líneas conectadas.

Movimiento combinado

Una variante del movimiento punto a punto para sistemas lineales multieje es el movimiento combinado. Para crear un movimiento combinado, el controlador superpone, o combina, los perfiles de movimiento de dos ejes. Cuando un eje finaliza su movimiento, el otro comienza el suyo, sin esperar a que el anterior se detenga por completo. Un «factor de combinación» definido por el usuario determina la posición, el tiempo o la velocidad a la que debe comenzar a moverse el segundo eje.

El movimiento combinado produce un radio, en lugar de una esquina pronunciada, al cambiar de dirección. Aplicaciones como la dispensación y el corte pueden requerir movimiento combinado si la pieza o el elemento a rastrear tiene esquinas redondeadas. Incluso si no se requiere un radio (curva) en la esquina de un movimiento, el movimiento combinado ofrece la ventaja de mantener los ejes en movimiento, evitando el tiempo de desaceleración y aceleración necesario para detenerse y reiniciarse cuando el movimiento cambia bruscamente de dirección.

interpolación lineal

Un tipo de movimiento más común para sistemas multieje es la interpolación lineal, que coordina el movimiento entre los ejes. Con la interpolación lineal, el controlador determina el perfil de movimiento adecuado para cada eje, de modo que todos alcancen la posición objetivo simultáneamente. El resultado es una línea recta —la trayectoria más corta— entre los puntos inicial y final. La interpolación lineal se puede utilizar para sistemas de 2 y 3 ejes.

interpolación circular

Para trayectorias de movimiento circular o a lo largo de un arco, los sistemas lineales multieje pueden utilizar la interpolación circular. Este tipo de movimiento funciona de forma muy similar a la interpolación lineal, pero requiere conocer los parámetros del círculo o arco a seguir, como el centro, el radio y la dirección, o bien el centro, el ángulo inicial, la dirección y el ángulo final. La interpolación circular se realiza en dos ejes (normalmente X e Y), pero si se añade el movimiento en el eje Z, el resultado es una interpolación helicoidal.

movimiento contorneado

El contorneo se utiliza cuando un sistema multieje debe seguir una trayectoria específica para alcanzar el punto final, pero dicha trayectoria es demasiado compleja para definirla mediante una serie de líneas rectas o arcos. Para lograr un movimiento contorneado, se proporciona una serie de puntos durante la programación del control, junto con el tiempo de movimiento, y el controlador de movimiento utiliza interpolación lineal y circular para formar una trayectoria continua que pasa por dichos puntos.

Una variación del movimiento contorneado, denominada movimiento PVT (posición, velocidad y tiempo), evita cambios bruscos de velocidad y suaviza las trayectorias entre puntos especificando la velocidad objetivo (además de la posición y el tiempo) en cada punto.