Pwynt cyfeirio safonol ar gyfer rheolwyr symud ar gyfer dylunio robotiaid diwydiannol

Dec 08, 2022Gadewch neges

Yn y rheolydd PLCopen, y system gydlynu yw'r pwynt cyfeirio i ddiffinio'r chwe gradd o ryddid (DOFs). Mae angen i beirianwyr ddeall sut mae systemau cydgysylltu gwahanol yn rhyngweithio a pha fframiau sy'n bwysig i'w deall.


Mae deall y gwahaniaethau rhwng systemau cydlynu, a sut maen nhw'n rhyngweithio â'i gilydd, yn allweddol i gyflawni rheolaeth symudiad llwyddiannus gan ddefnyddio grwpiau. Yn Rhan 4 o PLCopen, y safon fyd-eang ar gyfer rheoli cynnig rheolydd rhaglenadwy IEC6111-3, cyflwynir y cysyniad o gynnig cydlynol aml-echel gan ddefnyddio grwpiau. Mae grŵp yn gasgliad o echelinau sy'n gweithio gyda'i gilydd yn ôl mecanwaith cyffredin i ddarparu llwybr mudiant mewn tri dimensiwn. Mae enghreifftiau'n cynnwys systemau nenbont, robotiaid braich cymalog, robotiaid trionglog neu fecanweithiau cysylltu; Mae echelinau lluosog yn gweithio gyda'i gilydd i gyflawni symudiad aml-ddimensiwn y ddyfais.


Fel rhan o'r swyddogaeth newydd, mae'r cysyniad o systemau cydlynu mewn rheolwyr wedi dod yn bwnc pwysig i'w ddeall. Y system gyfesurynnau yw'r pwynt cyfeirio sy'n diffinio'r chwe gradd o ryddid (DOFs): X, Y, a Z ar gyfer cyfesurynnau Cartesaidd, a'r onglau Rx, Ru, ac Rz sy'n disgrifio gradd cylchdroi pob echelin (a elwir yn onglau Euler) .


Mae gan bob mecanwaith, cydran, neu uned o waith dan reolaeth ei system gydlynu ei hun. Gan y gall y rheolydd PLCopen reoli grwpiau lluosog, pob un yn gweithio ar rannau lluosog, mae'n bwysig i ddealltwriaeth rhaglenwyr gydnabod sut mae gwahanol systemau cydlynu yn rhyngweithio.


Mae gan bob system gyfesurynnau darddiad, a ddefnyddir i ddiffinio'r pwynt sero ym mhob cyfesurynnau. Mae cyfeiriad pob echelin yn cael ei bennu gan y rheol dde (gweler Ffigur 1). Os yw'r bys mynegai yn pwyntio i gyfeiriad cadarnhaol X, mae'r bys canol estynedig (ar ongl sgwâr i'r bys mynegai) yn pwyntio i gyfeiriad cadarnhaol Y, ac mae'r bawd estynedig yn pwyntio i gyfeiriad cadarnhaol Z.


Mae'r cyfeiriad Angle yn cael ei bennu gan ddefnyddio'r rheol troellog ar y dde (gweler Ffigur 2). Mae'r bawd yn pwyntio i gyfeiriad cadarnhaol yr echelin, ac mae'r bys yn plygu o gwmpas yr echelin yng nghyfeiriad cylchdro cadarnhaol yr echelin.


工业机器人设计之运动控制器的标准参考点

Lleoliad y modur


Yn olaf, mae'r rheolydd yn rheoli lleoliad y moduron unigol. Mae gan bob echel yn y grŵp ei system gydlynu echelin ei hun (ACS), sef lleoliad cylchdroi'r modur. Ar gyfer y rhan fwyaf o fecanweithiau cymhleth, megis robotiaid braich cymalog, robotiaid triongli, a mecanweithiau cysylltu, nid yw sefyllfa system gydlynu echel sengl yn golygu bod unrhyw beth yn cael ei wneud ar ei ben ei hun; Trwy gydlynu'r echelinau hyn y pennir lleoliad y peiriannau gan ddefnyddio cyfrifiadau cinematig. Gellir gwneud y cyfrifiadau hyn y tu mewn i'r rheolydd neu gan reolwr robot annibynnol.


Y system gydlynu sylfaenol ar gyfer pob grŵp yw'r system cydlynu Peiriant (MCS). Mae gwneuthurwr y peiriant yn diffinio ffynhonnell y system cydlynu peiriant. Ar gyfer robotiaid braich cymalog a robotiaid trionglog, fe'i lleolir fel arfer ar waelod y robot. Yna mae'r rheolwr yn gwneud cyfrifiadau cinematig i bennu system cydlynu'r bwrdd offer (TPCS), sef diweddbwynt y peiriant ei hun. Nid yw'r system gydlynu hon ei hun yn ddefnyddiol i'r rhaglennydd, ond gellir ei defnyddio i ddiffinio tarddiad lleoliad yr offeryn. Mae gan y gyllell ei system gydlynu ei hun, sef y system cydlynu offer (TCS).


Gorchymyn swydd


Yn nodweddiadol, mae'r offeryn wedi'i ganoli ar ddiwedd y peiriant, felly gall hyn fod mor syml â gwrthbwyso i gyfeiriad plws Z y system cydlynu bwrdd offer, ac efallai y bydd angen cydran Rz hefyd i gyfrif am gylchdroi. Defnyddir y system cydlynu offer yn fwyaf cyffredin ar gyfer swyddi symud yn araf ac addysgu, ond ni chaiff ei defnyddio'n aml wrth symud yn awtomatig. Tarddiad y system cydlynu offer yw'r pwynt canolfan offer (TCP), sef man cychwyn y dadleoli gorchymyn. Pan weithredir newid yn y system cydlynu peiriant, y pwynt canol offer sy'n symud i'r sefyllfa honno (gweler Ffigur 3).


工业机器人设计之运动控制器的标准参考点

Gan fod gan bob grŵp ei darddiad system cydlynu peiriant ei hun, mae symud grwpiau lluosog i'r un sefyllfa yn y gofod yn ei gwneud yn ofynnol i bob grŵp gael ei gyfarwyddyd safle ei hun o'i gymharu â'i safle system cydlynu peiriant. Er enghraifft, os yw dau robot codi yn codi eitemau o'r un cludwr, yna mae pob pickup yn symud i'r un sefyllfa ar y cludfelt, mae angen cyfarwyddiadau sefyllfa system cydlynu peiriant gwahanol.


Er mwyn symleiddio dadleoli mewn Mannau a rennir tebyg, gellir cael tarddiad y system cydlynu peiriant ar gyfer pob grŵp o darddiad system gydlynu'r byd (WCS), ynghyd â'r gwrthbwyso. Dim ond un ffynhonnell o system gydlynu'r byd sydd gan bob uned waith. Pan fyddwch chi'n ffurfweddu un grŵp, mae angen i chi ddiffinio gwrthbwyso i darddiad system cydlynu'r byd. Mae hyn yn caniatáu i asiantaethau lluosog ddefnyddio system gydlynu gyffredin i symleiddio rhaglennu.


Y system gydgysylltu olaf i'w hystyried yw'r system cydlynu cydrannau (PCS). Defnyddir y system gyfesurynnau hon i ddiffinio safle a chyfeiriadedd pob gwrthrych yng ngofod y byd. Mae tarddiad y system gydlynu hon wedi'i leoli ar y rhan ac yn symud gyda'r rhan. Mae hyn yn ddefnyddiol wrth weithredu ar rannau unigol, megis mewn cymhwysiad dewis a gosod. Mae cymwysiadau eraill yn cynnwys olrhain cludwr, lle mae cydrannau'n symud ar hyd cludfelt. Yn yr achos hwn, mae'r system gydgysylltu cydran yn symud o'i gymharu â tharddiad y system gydlynu byd a'r system gydlynu peiriant, felly mae'n rhaid i symud pwynt canolfan offer y peiriant i sefyllfa system gydlynu cydran benodol ystyried y gwrthbwyso newidiol rhwng y gwahanol systemau cydlynu (gweler Ffigur 4).


工业机器人设计之运动控制器的标准参考点


Mae deall y gwahaniaethau rhwng systemau cydlynu, a sut maent yn rhyngweithio â'i gilydd, yn allweddol i reoli mudiant yn llwyddiannus gan ddefnyddio grwpiau yn yr IEC. Mae systemau cydlynu gwahanol yn gweithio gyda'i gilydd i gyflawni'r gweithrediad a ddymunir.


Enghraifft o olrhain cludfelt


Mewn cais olrhain cludfelt, efallai mai'r gorchymyn cyntaf fydd symud y ganolfan offer yn y system cydlynu peiriant i leoli'r pwynt canolfan offer i safle cychwynnol yr ardal olrhain. Diffinnir lleoliad a chyfeiriadedd y rhan, ac mae'r drefn olrhain trosglwyddydd yn cyfrifo gwrthbwyso'r rhan i darddiad system gydlynu'r peiriant mecanwaith. Mae'r gwrthbwyso hwn yn diffinio system cydlynu cydrannau'r rhan a'r berthynas rhwng y system cydlynu peiriant a swyddogaeth olrhain y cludwr. Mae gwrthbwyso'r system cydlynu cydrannau yn cael ei addasu wrth i'r rhan symud. Yna mae'r defnyddiwr yn diffinio symudiad yn y gofod system cydlynu rhan i godi'r rhan. Gan fod gan wrthbwyso'r system gydgysylltu gydran 6 gradd o ryddid, gellir agor y blwch ar y cludfelt hefyd os oes angen. Yna mae'r defnyddiwr yn perfformio dadleoliad yn y gofod system cydlynu rhan i godi'r rhan.


Mae cyfeiriadedd yr offeryn yn cyfateb yn awtomatig i'r rhan (os oes angen), ac mae'r gwrthbwyso rhwng y systemau cydlynu wedi ystyried y ffactorau hyn. Defnyddir yr un sefyllfa system gydlynu rhan ar gyfer pob codiad, ac mae gwrthbwyso'r system gydgysylltu rhan yn newid dim ond pan ddeuir ar draws rhan newydd. Gan fod swyddogaeth olrhain y cludfelt yn diweddaru gwrthbwyso'r system gydlynu cydrannau yn gyson, mae'r pwynt canolfan offer hefyd yn cael ei olrhain ar hyd cyfeiriad cadarnhaol y cludfelt i ddatrys y broblem symud cydran.