점대점 이동, 블렌딩 이동, 윤곽 이동.

많은 작업에서 다축 선형 시스템(카르테시안 로봇, XY 테이블, 갠트리 시스템 등)은 빠른 점대점 이동을 위해 직선으로 이동합니다. 그러나 분배 및 절단과 같은 일부 응용 분야에서는 시스템이 단순한 직선과 호로는 구현할 수 없는 원형 경로 또는 복잡한 형상을 따라 이동해야 합니다. 다행히 최신 컨트롤러는 2축, 3축 또는 그 이상의 동작축을 가진 다축 시스템에 대한 복잡한 동작 궤적을 결정하고 실행할 수 있는 처리 능력과 연산 속도를 갖추고 있습니다.

점대점 이동

점대점 이동의 기본 전제는 경로에 관계없이 지정된 지점에 도달하는 것입니다. 가장 간단한 형태의 점대점 이동은 목표 위치에 도달하기 위해 각 축을 독립적으로 움직입니다. 예를 들어, (0,0) 지점에서 (200, 500) 지점으로 이동하려면 X축은 200mm 이동하고, 목표 위치에 도달한 후 Y축은 500mm 이동합니다. 두 축을 독립적으로 움직이는 방식은 일반적으로 한 지점에서 다른 지점으로 이동하는 가장 느린 방법이므로, 이러한 형태의 점대점 이동은 거의 사용되지 않습니다.

점대점 이동의 또 다른 옵션은 동일한 이동 프로필을 사용하여 축을 동시에 이동하는 것입니다. 위 예시에서 (0,0)에서 (200,500)으로 이동하는 경우, X축이 Y축보다 먼저 이동을 완료하므로 이동 경로는 두 개의 연결된 선으로 구성됩니다.

혼합 동작

다축 선형 시스템에서 점대점 이동의 변형으로 블렌디드 이동이 있습니다. 블렌디드 이동을 구현하기 위해 컨트롤러는 두 축의 이동 프로파일을 중첩(블렌딩)합니다. 한 축의 이동이 끝나면 다른 축은 이전 축이 완전히 정지할 때까지 기다리지 않고 바로 이동을 시작합니다. 사용자가 지정하는 "블렌드 팩터"는 두 번째 축이 이동을 시작해야 하는 위치, 시간 또는 속도 값을 정의합니다.

블렌딩 모션은 동작 방향이 바뀔 때 날카로운 모서리가 아닌 둥근 곡선을 만들어냅니다. 부품이나 추적 대상 물체의 모서리가 둥근 경우, 분사 및 절단과 같은 응용 분야에서 블렌딩 모션이 필요할 수 있습니다. 또한, 동작 방향 전환 시 모서리 부분에 둥근 곡선이 필요하지 않더라도 블렌딩 모션은 축의 움직임을 유지하여 급격한 방향 전환으로 인한 감속 및 가속 시간 단축 효과를 제공합니다.

선형 보간법

다축 시스템에서 흔히 사용되는 동작 방식은 선형 보간으로, 축 간의 움직임을 조정합니다. 선형 보간을 사용하면 컨트롤러는 각 축에 적합한 이동 프로파일을 결정하여 모든 축이 동시에 목표 위치에 도달하도록 합니다. 결과적으로 시작점과 끝점 사이의 최단 경로인 직선이 생성됩니다. 선형 보간은 2축 및 3축 시스템에 사용할 수 있습니다.

원형 보간법

원형 운동 경로 또는 호를 따라 움직이는 경우, 다축 선형 시스템은 원형 보간법을 사용할 수 있습니다. 이 운동 유형은 선형 보간법과 거의 동일한 방식으로 작동하지만, 따라갈 원 또는 호의 매개변수(예: 중심점, 반지름, 방향 또는 중심점, 시작 각도, 방향, 끝 각도)를 알아야 합니다. 원형 보간법은 두 축(일반적으로 X축과 Y축)에서 이루어지지만, Z축 운동이 추가되면 나선형 보간법이 됩니다.

윤곽이 잡힌 움직임

컨투어링은 다축 시스템이 최종 지점에 도달하기 위해 특정 경로를 따라야 하지만, 그 궤적이 너무 복잡하여 직선이나 호의 연속으로 정의할 수 없을 때 사용됩니다. 컨투어링 동작을 구현하기 위해 제어 프로그래밍 중에 이동 시간과 함께 일련의 점들이 제공되며, 모션 컨트롤러는 선형 및 원형 보간법을 사용하여 이 점들을 통과하는 연속적인 경로를 생성합니다.

PVT(위치, 속도 및 시간) 모션이라고 하는 윤곽선 모션의 변형은 급격한 속도 변화를 방지하고 각 지점에서 목표 속도(위치 및 시간 외에)를 지정함으로써 지점 간의 궤적을 부드럽게 만듭니다.