Движение от точки к точке, смешанное движение, контурное движение.

Для многих задач многоосевые линейные системы — декартовы роботы, столы XY и портальные системы — перемещаются по прямым линиям для достижения быстрых перемещений из точки в точку. Но некоторые приложения, такие как дозирование и резка, требуют, чтобы система следовала по круговой траектории или сложной форме, которую нельзя создать простыми линиями и дугами. К счастью, современные контроллеры обладают вычислительной мощностью и скоростью вычислений для определения и выполнения сложных траекторий движения для многоосевых систем с двумя, тремя или даже большим количеством осей движения.

Движение от точки к точке

Основная предпосылка движения от точки к точке — достичь указанной точки независимо от выбранного пути. В своей простейшей форме движение от точки к точке перемещает каждую ось независимо для достижения целевого положения. Например, для перемещения из точки (0,0) в точку (200, 500) в миллиметрах ось X переместится на 200 мм, а после достижения своего положения ось Y переместится на 500 мм. Независимое перемещение по двум сегментам обычно является самым медленным способом перемещения из одной точки в другую, поэтому эта форма движения от точки к точке используется редко.

Другой вариант для движения от точки к точке — это одновременное перемещение осей с тем же профилем перемещения. В примере выше — перемещение из (0,0) в (200, 500) — ось X завершила бы свое перемещение до того, как ось Y завершила бы свое перемещение, поэтому траектория движения состояла бы из двух соединенных линий.

Смешанное движение

Разновидностью движения от точки к точке для многоосевых линейных систем является смешанное движение. Для создания смешанного движения контроллер накладывает или смешивает профили движения двух осей. Когда одна ось заканчивает движение, другая ось начинает движение, не дожидаясь полной остановки предыдущей оси. Указанный 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 дозирование и резка, могут потребовать смешанного движения, если отслеживаемая деталь или элемент имеют закругленные углы. И даже если радиус (кривая) не требуется на углу движения, смешанное движение обеспечивает преимущество поддержания движения осей, избегая времени замедления и ускорения, необходимого для остановки и повторного запуска, 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 движения для каждой оси, чтобы все оси достигли целевой позиции одновременно. Результатом является 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 почти так же, как линейная интерполяция, но требует знания параметров окружности или дуги, которым нужно 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 добавляется движение по оси Z, результатом становится винтовая интерполяция.

Контурное движение

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

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