PLCopen valdiklyje koordinačių sistema yra atskaitos taškas, apibrėžiantis šešis laisvės laipsnius (DOF). Inžinieriai turi suprasti, kaip sąveikauja skirtingos koordinačių sistemos ir kurie rėmeliai yra svarbūs norint suprasti.
Norint sėkmingai valdyti judesius naudojant grupes, svarbu suprasti koordinačių sistemų skirtumus ir jų tarpusavio sąveiką. PLCopen, visuotinio IEC6111-3 programuojamo valdiklio judesio valdymo standarto, 4 dalyje pristatoma kelių ašių koordinuoto judėjimo naudojant grupes sąvoka. Grupė yra ašių, veikiančių kartu pagal bendrą mechanizmą, rinkinys, kad būtų sukurtas trijų matmenų judėjimo kelias. Pavyzdžiai: portalinės sistemos, šarnyriniai robotai, trikampiai robotai arba jungiamieji mechanizmai; Kelios ašys veikia kartu, kad būtų pasiektas daugiamatis įrenginio judėjimas.
Kaip naujos funkcijos dalis, valdiklių koordinačių sistemų koncepcija tapo svarbia suprasti tema. Koordinačių sistema yra atskaitos taškas, apibrėžiantis šešis laisvės laipsnius (DOF): X, Y ir Z Dekarto koordinatėms ir Rx, Ru ir Rz kampus, apibūdinančius kiekvienos ašies sukimosi laipsnį (vadinamus Eulerio kampais). .
Kiekvienas valdomas mechanizmas, komponentas ar darbo vienetas turi savo koordinačių sistemą. Kadangi PLCopen valdiklis gali valdyti kelias grupes, kurių kiekviena dirba su keliomis dalimis, svarbu, kad programuotojas suprastų, kaip sąveikauja skirtingos koordinačių sistemos.
Kiekviena koordinačių sistema turi pradinę vietą, kuri naudojama nuliniam taškui visose koordinatėse apibrėžti. Kiekvienos ašies kryptis nustatoma pagal dešinės rankos taisyklę (žr. 1 pav.). Jei rodomasis pirštas nukreiptas teigiama X kryptimi, ištiestas vidurinis pirštas (stačiu kampu į rodomąjį pirštą) nukreiptas į teigiamą Y kryptį, o ištiestas nykštis nukreiptas į teigiamą Z kryptį.
Kampo kryptis nustatoma naudojant dešinės spiralės taisyklę (žr. 2 pav.). Nykštis nukreiptas teigiama ašies kryptimi, o pirštas pasilenkia aplink ašį teigiama ašies sukimosi kryptimi.
Variklio padėtis
Galiausiai valdiklis valdo atskirų variklių padėtį. Kiekviena grupės ašis turi savo ašies koordinačių sistemą (ACS), kuri yra variklio sukimosi padėtis. Sudėtingiems mechanizmams, pvz., šarnyriniams robotams, trianguliacijos robotams ir jungimo mechanizmams, vienos ašies koordinačių sistemos padėtis nereiškia, kad viskas daroma atskirai; Būtent koordinuojant šias ašis mašinų padėtis nustatoma naudojant kinematinį skaičiavimą. Šiuos skaičiavimus galima atlikti valdiklio viduje arba naudojant atskirą roboto valdiklį.
Pagrindinė kiekvienos grupės koordinačių sistema yra mašinos koordinačių sistema (MCS). Mašinos gamintojas nustato mašinos koordinačių sistemos šaltinį. Šarnyriniams robotams ir trikampiams robotams jis paprastai yra ant roboto pagrindo. Tada valdiklis atlieka kinematinį skaičiavimą, kad nustatytų įrankių lentos koordinačių sistemą (TPCS), kuri yra pačios mašinos galutinis taškas. Pati ši koordinačių sistema programuotojui nėra naudinga, tačiau pagal ją galima nustatyti įrankio vietos kilmę. Peilis turi savo koordinačių sistemą, būtent įrankio koordinačių sistemą (TCS).
Padėties komanda
Paprastai įrankis yra centre įrenginio gale, todėl tai gali būti taip paprasta, kaip poslinkis įrankių lentos koordinačių sistemos plius Z kryptimi, taip pat gali prireikti Rz komponento, kad būtų atsižvelgta į sukimąsi. Įrankio koordinačių sistema dažniausiai naudojama lėtai judant ir mokant padėtys, tačiau nedažnai naudojama automatiniam judėjimui. Įrankio koordinačių sistemos pradžia yra įrankio centro taškas (TCP), kuris yra komandos poslinkio pradžios taškas. Kai iškviečiamas mašinos koordinačių sistemos poslinkis, į tą padėtį pasislenka įrankio vidurio taškas (žr. 3 pav.).
Kadangi kiekviena grupė turi savo mašinos koordinačių sistemos pradžią, kelių grupių perkėlimas į tą pačią vietą erdvėje reikalauja, kad kiekviena grupė turėtų savo padėties nurodymą, palyginti su mašinos koordinačių sistemos padėtimi. Pavyzdžiui, jei du rinktuvai paima daiktus iš to paties konvejerio, tada kiekvienas pikapas juda į tą pačią konvejerio juostos padėtį, reikalingos skirtingos mašinos koordinačių sistemos padėties instrukcijos.
Siekiant supaprastinti poslinkį panašiose bendrai naudojamose erdvėse, kiekvienos grupės mašinos koordinačių sistemos kilmę galima gauti iš pasaulio koordinačių sistemos (WCS) pradžios ir poslinkio. Kiekvienas darbo vienetas turi tik vieną pasaulio koordinačių sistemos šaltinį. Kai konfigūruojate vieną grupę, turite apibrėžti poslinkį nuo pasaulio koordinačių sistemos pradžios. Tai leidžia kelioms agentūroms naudoti bendrą koordinačių sistemą, kad supaprastintų programavimą.
Galutinė koordinačių sistema, į kurią reikia atsižvelgti, yra komponentų koordinačių sistema (PCS). Ši koordinačių sistema naudojama apibrėžti kiekvieno objekto padėtį ir orientaciją pasaulio erdvėje. Šios koordinačių sistemos pradžia yra dalyje ir juda kartu su dalimi. Tai naudinga, kai dirbama su atskiromis dalimis, pvz., naudojant „pasirink ir padėkite“ programą. Kitos programos apima konvejerio sekimą, kai komponentai juda išilgai konvejerio juostos. Šiuo atveju komponento koordinačių sistema pasislenka pasaulio koordinačių sistemos ir mašinos koordinačių sistemos pradžios atžvilgiu, todėl perkeliant mašinos įrankio vidurio tašką į konkrečią komponento koordinačių sistemos padėtį reikia atsižvelgti į kintantį poslinkį tarp skirtingų koordinačių sistemos. koordinačių sistemos (žr. 4 pav.).
Koordinačių sistemų skirtumų ir jų tarpusavio sąveikos supratimas yra sėkmingo judesio valdymo naudojant IEC grupes raktas. Skirtingos koordinačių sistemos veikia kartu, kad atliktų norimą operaciją.
Konvejerio sekimo pavyzdys
Konvejerio juostos sekimo programoje pirmoji komanda gali būti perkelti įrankio vidurio tašką mašinos koordinačių sistemoje, kad būtų nustatytas įrankio vidurio taškas į pradinę sekimo srities padėtį. Apibrėžiama detalės padėtis ir orientacija, o siųstuvo sekimo rutina apskaičiuoja detalės poslinkį į mechanizmo mašinos koordinačių sistemos pradžią. Šis poslinkis apibrėžia detalės komponentų koordinačių sistemą ir ryšį tarp mašinos koordinačių sistemos ir konvejerio sekimo funkcijos. Komponento koordinačių sistemos poslinkis koreguojamas daliai judant. Tada vartotojas apibrėžia judėjimą dalies koordinačių sistemos erdvėje, kad paimtų dalį. Kadangi komponentų koordinačių sistemos poslinkis turi 6 laisvės laipsnius, prireikus galima atidaryti dėžę ant konvejerio juostos. Tada vartotojas atlieka poslinkį dalies koordinačių sistemos erdvėje, kad paimtų dalį.
Įrankio orientacija automatiškai suderinama su detale (jei reikia), o koordinačių sistemų poslinkis atsižvelgė į šiuos veiksnius. Kiekvienam paėmimui naudojama ta pati dalies koordinačių sistemos padėtis, o dalies koordinačių sistemos poslinkis keičiasi tik tada, kai susiduriama su nauja dalimi. Kadangi konvejerio juostos sekimo funkcija nuolat atnaujina komponento koordinačių sistemos poslinkį, įrankio vidurio taškas taip pat sekamas teigiama konvejerio juostos kryptimi, kad būtų išspręsta komponento judėjimo problema.