Galvenā koordinētā kustība: vairāku asu servo sistēmu sinhronizēšana

Rūpnieciskās automatizācijas pasaulē viena motora pārvietošana ir vienkārša. Tomēr trīs vai vairāk asu koordinēta darbība kā vienots veselums prasa sarežģītas vadības stratēģijas. Neatkarīgi no tā, vai veidojat pielāgotu pārvietojamo rāmi vai locītu robotu, koordinēta kustība vienkāršo sarežģītus telpiskos aprēķinus. Šī tehnoloģija ļauj vairākiem locītavām vienlaikus sasniegt galamērķi, nodrošinot gludu un paredzamu mašīnas ceļu.

Locītavas un Dekarta koordinātu sistēmu izpratne

Rūpnieciskie roboti parasti balstās uz rotējošām locītavām. Katrs motors pārvietojas uz noteiktu leņķa vērtību. Lai atrastu galīgo rīka pozīciju (X, Y, Z), vadības ierīce veic "tiešo kinemātiku". Savukārt "apgrieztā kinemātika" aprēķina locītavu leņķus, kas nepieciešami, lai sasniegtu konkrētu punktu telpā.

Programmējot vidēs kā Studio 5000, jāizvēlas koordinātu sistēma. Lineāras Dekarta sistēmas (X, Y, Z) parasti ir vieglāk pārvaldāmas iesācējiem. Tās atbrīvo no sarežģītām trigonometriskām pārvēršanām jūsu PLC loģikā.

Daudzasu koordinētas sistēmas izveide

Koordinētas sistēmas iestatīšana ir detalizētāka nekā parasta pārnesumu vai kloķa sinhronizācija. Vispirms jāgrupē servomotori "Koordinētā sistēmā" jūsu kustību grupā. Šis programmatūras objekts kalpo kā konteineris visām saistītajām asīm.

Koordinētās sistēmas vednis ļauj definēt būtiskos parametrus. Jūs varat norādīt asu skaitu, sistēmas ģeometriju un mehāniskos nobīdes. Turklāt jāiestata maksimālais ātrums un paātrinājuma ierobežojumi visai grupai. Tas nodrošina, ka lēnākā ass nosaka kopējo ceļa laiku, novēršot mehānisko pārslodzi.

PLC loģikas pamati koordinētai kustībai

Lai vadītu šīs sistēmas, inženieri izmanto īpašas Kustības koordinēšanas (MC) instrukcijas. Atšķirībā no standarta Kustības ass pārvietošanas (MAM) blokiem, šīs instrukcijas skatās uz sistēmu kā vienotu veselumu.

• MCLM (Lineāra pārvietošanās): Pārvieto rīka centru taisnā līnijā starp divām koordinātēm.

• MCCM (Aplveida pārvietošanās): Ģenerē precīzus 2D vai 3D lokus, izmantojot noteiktu rādiusu vai centra punktu.

• MCPM (Ceļa pārvietošanās): Apstrādā sarežģītas trajektorijas SCARA vai Delta robotu ģeometrijām.

Ja nepieciešams apstāties, jāizmanto Kustības koordinēts apstādinājums (MCS). Šī instrukcija nodrošina, ka visas ass vienlaikus samazina ātrumu, saglabājot ceļa integritāti pat apstāšanās laikā.

Koordinētas un sinhronizētas kustības salīdzinājums

Daudzi inženieri sajauc "pārnesumu" ar "koordinētu kustību". Elektroniskajā pārnesumā viena ass seko otrai noteiktā attiecībā. Taču koordinētā kustībā ass nav stingri bloķētas. Joprojām varat vadīt atsevišķu asi, izmantojot standarta pārvietošanas bloku, neietekmējot pārējās.

Koordinētas kustības skaistums slēpjas laika sinhronizācijā. Vadības ierīce automātiski pielāgo katra motora ātrumu. Rezultātā visas ass sāk un apstājas tieši vienlaikus, neatkarīgi no attāluma, ko katra jāveic.

Autora skatījums: Kāpēc koordinācija ir svarīga

Manā pieredzē pāreja uz koordinētu kustību ir būtiska pārmaiņa pašdarināto robotu un specializētas rūpnieciskās automatizācijas jomā. Agrāk, lai panāktu gludus ceļus, bija nepieciešams īpašs robotu vadības bloks. Mūsdienās modernie PLC veic šos aprēķinus iekšēji. Šī PLC un robotu vadības saplūšana samazina aparatūras izmaksas un vienkāršo saziņas arhitektūru ražotnes līmenī.