Движение «точка-точка», смешанное движение, контурное движение.

Для многих задач многоосные линейные системы — декартовы роботы, столы XY и портальные системы — перемещаются по прямым линиям, обеспечивая быстрое перемещение от точки к точке. Но некоторые приложения, такие как дозирование и резка, требуют, чтобы система следовала круговой траектории или сложной форме, которую невозможно создать с помощью простых линий и дуг. К счастью, современные контроллеры обладают вычислительной мощностью и скоростью вычислений, позволяющими определять и выполнять сложные траектории движения для многоосных систем с двумя, тремя или даже более осями движения.

Движение «точка-точка»

Основная предпосылка движения от точки к точке — достижение заданной точки независимо от пройденного пути. В своей простейшей форме движение от точки к точке перемещает каждую ось независимо для достижения целевого положения. Например, для перемещения от точки (0,0) к точке (200, 500) в миллиметрах ось X переместится на 200 мм, а как только она достигнет своего положения, ось Y переместится на 500 мм. Независимое перемещение двух сегментов обычно является самым медленным методом перемещения из одной точки в другую, поэтому такая форма движения от точки к точке используется редко.

Другой вариант перемещения от точки к точке — одновременное перемещение осей с одним и тем же профилем перемещения. В приведенном выше примере — при перемещении от (0,0) к (200, 500) — ось X завершит свое движение до того, как ось Y завершит свое движение, поэтому путь движения будет состоять из двух соединенных линий.

Смешанное движение

Разновидностью движения от точки к точке для многоосных линейных систем является смешанное движение. Чтобы создать смешанное перемещение, контроллер перекрывает или смешивает профили перемещения двух осей. Когда одна ось заканчивает свое движение, другая ось начинает свое движение, не дожидаясь полной остановки предыдущей оси. Задаваемый пользователем «коэффициент смешивания» определяет местоположение, время или значение скорости, при котором вторая ось должна начать движение.

Смешанное движение создает радиус, а не острый угол, когда движение меняет направление. Такие приложения, как выдача и резка, могут потребовать смешанного движения, если отслеживаемая деталь или предмет имеет закругленные углы. И даже если радиус (кривая) не требуется в углу движения, смешанное движение обеспечивает сохранение движения осей, избегая времени замедления и ускорения, необходимого для остановки и перезапуска, когда движение резко меняет направление.

Линейная интерполяция

Более распространенным типом движения для многоосных систем является линейная интерполяция, которая координирует движение между осями. При линейной интерполяции контроллер определяет соответствующий профиль перемещения для каждой оси, чтобы все оси одновременно достигли целевого положения. В результате получается прямая линия — кратчайший путь — между начальной и конечной точками. Линейную интерполяцию можно использовать для 2- и 3-осных систем.

Круговая интерполяция

Для траекторий кругового движения или движения по дуге многоосные линейные системы могут использовать круговую интерполяцию. Этот тип движения работает во многом так же, как линейная интерполяция, но требует знания параметров окружности или дуги, которым необходимо следовать, 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 винтовая интерполяция.

Контурное движение

Контурирование используется, когда многоосная система должна следовать определенному пути для достижения конечной точки, но траектория слишком сложна, чтобы ее можно было определить с помощью серии прямых линий и/или дуг. Для достижения контурного движения во время программирования управления предоставляется ряд точек вместе со временем перемещения, а контроллер движения использует линейную и круговую интерполяцию для формирования непрерывного пути, проходящего через точки.

Вариант контурного движения, называемый PVT-движением (положение, скорость и время), позволяет избежать резких изменений скорости и сглаживает траектории между точками, определяя целевую скорость (в дополнение к положению и времени) в каждой точке.