Точечное движение, Смешанное движение, Контурное движение.

Для многих задач многоосевые линейные системы — декартовы роботы, XY-столы и портальные системы — перемещаются по прямым линиям для быстрого перемещения из точки в точку. Но некоторые приложения, такие как дозирование и резка, требуют от системы следования по круговой траектории или сложной форме, которую нельзя создать с помощью простых линий и дуг. К счастью, современные контроллеры обладают достаточной вычислительной мощностью и скоростью, чтобы определять и выполнять сложные траектории движения для многоосевых систем с двумя, тремя или даже более осями движения.

Движение от точки к точке

Основной принцип перемещения из точки в точку заключается в достижении заданной точки независимо от пройденного пути. В простейшей форме перемещение из точки в точку перемещает каждую ось независимо для достижения целевой позиции. Например, чтобы переместиться из точки (0,0) в точку (200, 500), в миллиметрах ось X переместится на 200 мм, а после достижения заданной позиции ось Y переместится на 500 мм. Перемещение в двух независимых сегментах обычно является самым медленным методом перемещения из одной точки в другую, поэтому этот вид перемещения из точки в точку используется редко.

Другой вариант перемещения от точки к точке — одновременное перемещение осей по одному и тому же маршруту. В приведенном выше примере — перемещение из точки (0,0) в точку (200, 500) — ось X завершит свое перемещение раньше, чем ось Y, поэтому траектория движения будет состоять из двух соединенных линий.

Смешанное движение

Разновидностью точечного перемещения для многоосевых линейных систем является смешанное перемещение. Для создания смешанного перемещения контроллер перекрывает, или смешивает, профили перемещения двух осей. Когда одна ось завершает свое перемещение, другая ось начинает свое, не дожидаясь полной остановки предыдущей оси. Заданный пользователем «коэффициент смешивания» определяет местоположение, время или значение скорости, при которых вторая ось должна начать движение.

Смешанное движение создает радиус, а не острый угол, при изменении направления движения. В таких областях применения, как дозирование и резка, может потребоваться смешанное движение, если отслеживаемая деталь или предмет имеет закругленные углы. И даже если радиус (кривая) не требуется в углу перемещения, смешанное движение обеспечивает преимущество в том, что оси остаются в движении, избегая времени замедления и ускорения, необходимого для остановки и возобновления движения при резком изменении направления.

Линейная интерполяция

Более распространенным типом перемещения для многоосевых систем является линейная интерполяция, которая координирует движение между осями. При линейной интерполяции контроллер определяет соответствующий профиль перемещения для каждой оси таким образом, чтобы все оси достигли целевого положения одновременно. В результате получается прямая линия — кратчайший путь — между начальной и конечной точками. Линейная интерполяция может использоваться для 2- и 3-осевых систем.

Круговая интерполяция

Для круговых траекторий движения или движения по дуге многоосевые линейные системы могут использовать круговую интерполяцию. Этот тип движения работает во многом так же, как и линейная интерполяция, но требует знания параметров окружности или дуги, по которой необходимо двигаться, таких как центральная точка, радиус и направление, или центральная точка, начальный угол, направление и конечный угол. Круговая интерполяция происходит по двум осям (обычно X и Y), но если добавить движение по оси Z, результатом будет спиральная интерполяция.

Контурное движение

Контурное движение используется, когда многоосевая система должна следовать по заданной траектории для достижения конечной точки, но траектория слишком сложна для определения с помощью ряда прямых линий и/или дуг. Для реализации контурного движения в процессе программирования управления задается ряд точек, а также время перемещения, и контроллер движения использует линейную и круговую интерполяцию для формирования непрерывной траектории, проходящей через эти точки.

Разновидность контурного движения, называемая движением PVT (положение, скорость и время), позволяет избежать резких изменений скорости и сглаживает траектории между точками за счет задания целевой скорости (в дополнение к положению и времени) в каждой точке.