Меню

Регулировка по осям координат



Настройка осей

Оси задают основные параметры перемещений, параметры поиска баз и границ станка. Установка параметров осей осуществляется на вкладке «Оси».

Вкладка «Оси»

В PUMOTIX настройки осей имеют три основных категории параметров:

Параметры перемещений

Векторная физическая величина, численно равная изменению скорости за единицу времени. Данный параметр задает максимальное ускорение по оси в ед/с2.

Векторная физическая величина, равная отношению перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло. Данный параметр задает предельно допустимую скорость перемещения по оси, выраженную в ед/мин.

Количество сигналов Step, 1/ед

Данный параметр задает количество импульсов Step, которые необходимо сформировать для перемещения инструмента на 1 единицу расстояния (1мм, 1 дюйм и т. д.). Параметр зависит не только от механики, но и от выставленного на драйвере режима деления шага (для систем, построенных с применением шаговых приводов), коэффициента электронной редукции и разрешения энкодера (для систем, построенных с применением сервоприводов).

Частота сигналов Step, кГц

Недоступный для редактирования параметр оси. Зависит от установленных параметров Скорости и Количества сигналов Step и отображает текущую частоту генерации сигналов Step. Обратите внимание, что данный параметр не должен превышать Максимальную частоту сигналов Step.

Максимальная частота сигналов Step, кГц

Недоступный для редактирования параметр оси. Отображает максимально возможную частоту генерации сигналов Step для выбранного контроллера. Для контроллеров перемещения серии PLCM максимальная частота генерации Step составляет 100кГц на ось.

Параметры поиска базы

Базой станка (или абсолютным нулем) называют некоторое фиксированное положение станка. Обычно эта точка физически определяется при помощи специальных датчиков, установленных на станке. Относительно этой точки ЧПУ система позиционирует свой абсолютный (машинный) ноль, или начало машинной системы координат. В дальнейшем именно в этой системе координат задаются смещения для плавающих (рабочих) нулей. Поскольку абсолютный ноль однозначно привязан к механике станка, относительно него производятся перемещения, связанные с конструктивными особенностями станка, например, выход в зону для автоматической смены инструмента, настройка Границ осей (ограничений габаритов) станка и др. (подробнее о поиске базы. )

Опция Инвертировать направление поиска

Опция задает направление движения оси к датчику при поиске базы. Если при запуске процедуры базирования ось едет в противоположную сторону от датчика необходимо изменить состояние данной опции на противоположное.

Координата базы, ед

Координатой базы, которая задается в данном параметре, является координата датчика нуля (датчика базы) оси в машинной системе координат. Значение по-умолчанию: 0 ед (начало машинной системы координат совпадает с базой).
При установке ненулевого значения текущего параметра, система смещает машинный ноль на заданное значение относительно датчика базы.
База (точка срабатывания датчиков) не обязательно должна совпадать с машинным нулем. Более того, рекомендуется немного разнести базу и начало координат, чтобы при выполнении команды «вернуться в машинный ноль» исключить вероятность срабатывания датчиков базы.
Например, для оси X установлен параметр Координата базы = -50 ед. При выполнении процедуры поиска баз, система, съехав с датчика по оси X установит значение машинной координаты, равное -50. Таким образом текущее положение, которое является базой для оси Х, будет теперь иметь координату -50. Далее, при выполнении операции «В машинный ноль», ось Х переместится в координату Хмаш = 0, т. е. возврата непосредственно к датчику не произойдет. Этот параметр, например, может быть использован для смещения исходного положения машинной СК, если датчики баз находятся не по краям зоны перемещения портала.

Скорость поиска датчика, ед/мин

Скорость, с которой система будет перемещать текущую ось в сторону датчика базы. Для смены направления поиска датчика по оси необходимо установить значение скорости поиска с противоположным знаком.

Скорость съезда с датчика, ед/мин

Скорость, с которой система будет перемещать текущую ось, съезжая с датчика базы. Если нет необходимости съезда с датчика, данный параметр устанавливается в ноль. Направление съезда определяется системой автоматически в зависимости от направления поиска датчика, меняя его на противоположное. Поэтому явно указывать знак (+ или -) для данного параметра нет необходимости.

Расстояние съезда, ед

Расстояние, на которое ось должна переместиться сразу после съезда с датчика базы. Всегда выполняется в сторону съезда. Значение по-умолчанию: 0 ед (остановка сразу после снятия сигнала с датчика). Данный параметр особенно полезен, когда необходимо исключить ложные срабатывания датчиков. Примером ложного срабатывания датчика при нулевом съезде может быть случай, когда используется один датчик как для поиска баз, так и в качестве датчика граничного положения оси. В этом случае сразу после завершения операции поиска базы датчик переключится в режим датчика граничного положения, а в непосредственной близости от датчика возможны его кратковременные срабатывания (дребезг). Установив ненулевое значение данного параметра, можно уверенно использовать один концевой датчик как для поиска базы, так и в качестве датчика верхней (нижней) границы оси одновременно.

Читайте также:  Паяльник с регулировкой мощности своими руками

Если при запуске процедуры поиска базы ось перемещается в противоположном направлении, необходимо установить опцию «Инвертировать направление поиска» в блоке «Параметры поиска базы»

Если при запуске процедуры поиска базы ось движется на скорости съезда вместо скорости поиска и при этом физически ось не находится на датчике, необходимо инвертировать сигнал Home в настройках двигателя для данной оси.

Если ось уже стоит на датчике Home (то есть датчик находится в активном состоянии), то система пропускает фазу поиска датчика и сразу начинает съезд с датчика.

Скорость съезда рекомендуется устанавливать как можно меньше для повышения точности определения позиции базы при повторных поисках.

Параметры границ оси

См. раздел «Границы осей»

Нижняя граница, ед

Минимальное значение машинной координаты, до которой системе разрешено произвести движение по данной оси. Значение нижней границы всегда должно быть меньше значения верхней границы.

Верхняя граница, ед

Максимальное значение машинной координаты, до которой системе разрешено произвести движение по данной оси. Значение верхней границы всегда должно быть больше значения нижней границы.
После настроек верхней и нижней границы и поиска абсолютных нулей (базы) станка появляется возможность включить функцию Границы осей. Границы осей позволяют программно ограничить перемещения портала станка в заданных координатах (между верхней и нижней границей). Функция включается автоматически по завершении поиска баз и границ осей. Границы осей подсвечиваются на экране пунктирными линиями.

Отображение границ осей

Если размеры модели выходят за пределы установленных границ осей, то соответствующие плоскости подсвечиваются красной пунктирной линией. На рисунке видно, что загруженная модель выходит за пределы двух плоскостей.

Выход модели за пределы границ плоскостей X и Z

Благодаря визуализации границ осей можно определить, помещается или нет желаемая модель в рабочую зону станка. Для осей, у которых параметр Верхняя граница равен параметру Нижняя граница, функция ограничения габаритов отключается.

Границы осей работают лишь тогда, когда был выполнен поиск баз, так как координаты границ жестко связаны с абсолютными нулями станка!

Границы осей учитываются как при ручных перемещениях, так и при выполнении УП. При ручных перемещениях портала невозможно выехать за установленные границы. В таком случае ручные перемещения на максимальной скорости являются полностью безопасными, так как отсутствует возможность наезда на концевой датчик оси или механического удара в граничные области осей станка. Если G-код выходит за пределы границ осей, то перед запуском выполнения система выдаст соответствующее предупреждение. Если при выполнении УП происходит выход за границы осей, обработка автоматически останавливается без потери координат. Для своевременного торможения у границы оси система автоматически рассчитывает необходимую дистанцию начала снижения скорости оси согласно установленным параметрам скорости и ускорения. При отключенной функции «Границы осей» перемещение будет осуществляться до наезда на датчик крайнего положения. Срабатывание датчика вызовет аварийную остановку системы, что влечет за собой снятие управляющего сигнала Enable с драйверов.

Привязки осей

Привязка осей позволяет установить соответствие между логическим понятием «ось» и исполнительными элементами системы — двигателями. Один двигатель может быть привязан одновременно только к одной оси. При этом одна ось может управлять несколькими двигателями. Привязка осуществляется выбором настраиваемой оси и установкой отметок напротив выбираемых двигателей.

Привязки осей

Если система подразумевает объединение нескольких двигателей на одной оси, привязка осуществляется аналогичным образом с указанием объединяемых двигателей. При связывании двигателя с осью, все предыдущие связи с другими осями для данного двигателя отменяются. Аналогично можно выполнить связывание осей и двигателей на вкладке «Двигатели», задав управляемую ось для каждого из моторов.

PUMOTIX поддерживает работу с 9 Осями. Все 9 Осей можно разделить на три группы:

  1. Линейные основные — X, Y, Z
    Осуществляют линейное движение в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Расстояние перемещения интерпретируется в миллиметрах или дюймах в зависимости от текущих настроек. Скорость интерпретируется в мм/мин или дюйм/мин. Ускорение — мм/с^2 или дюйм/с^2.
  2. Поворотные — A, B, C
    Осуществляют угловое движение (вращение). Как правило, Ось А вращается вокруг линии, параллельной X, B вращается вокруг линии, параллельной Y и С вращается вокруг линии, параллельной Z. Расстояние перемещения интерпретируется в градусах. Скорость интерпретируется в град/мин. Ускорение — град/с^2. Настройка параметра «Количество сигналов STEP» рассчитывается таким образом, чтобы при подаче команды вращения на 360 градусов соответствующая поворотная ось выполняла ровно один оборот.
  3. Линейные дополнительные — U, V, W
    Осуществляют линейное движение в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Как правило, X и U параллельны, Y и V параллельны, а Z и W параллельны. Расстояние перемещения интерпретируется в миллиметрах или дюймах в зависимости от текущих настроек. Скорость интерпретируется в мм/мин или дюйм/мин. Ускорение — мм/с^2 или дюйм/с^2.
Читайте также:  Система регулировки веса мыши что это

Любая ЧПУ система имеет хотя бы одну ось. Разные типы станков имеют разные комбинации осей. Например, 4-осевой фрезерный станок может иметь XYZA или XYZB оси. Токарный станок обычно имеет XZ-конфигурацию. Станок резки пенопласта, как правило, имеет XYUV оси. Возможны системы с двумя и более моторами на одной оси — портальные станки. В качестве примера может выступать портальный фрезерный трехкоординатный станок с XYZ-конфигурацией осей, причем к оси Y привязаны два мотора, установленные по краям портала.

PUMOTIX в связке с контроллером PLCM-E1b поддерживает одновременное управление четырьмя двигателями, а с контроллером PLCM-E3/E3p шестью двигателями. Число двигателей ограничено шестью из-за аппаратных возможностей текущего поколения контроллеров PLCM.

Источник

Смена системы координат в 3-мерном евклидовом пространстве

Здесь продолжу тему, начатую ранее в теме Преобразования координат евклидова пространства . Но только в отношении 3-мерного пространства. Тем, кто не очень близко знаком с геометрией (а также математикой и физикой), предлагаю не очень вглядываться в формулы. Для непривычного взгляда они могут быть очень и очень непонятными. При их записи применялись методы матричной алгебры. А наиболее важными здесь являются последние две формулы — (9) и (10).

Любой поворот в трехмерном пространстве может быть представлено как композиция поворотов вокруг трех ортогональных осей (например, вокруг осей декартовых координат) – x , y и z . Этой композиции соответствует матрица, равная произведению соответствующих трех матриц поворота.

Матрицами поворота вокруг оси декартовой системы координат на угол θ вокруг осей x – в плоскости (yz) , y – в плоскости (zx) , и z– в плоскости (xy) , в трёхмерном пространстве являются:

Положительным углам при этом соответствует поворот вектора против часовой стрелки в правой системе координат, и по часовой стрелке в левой системе координат, если смотреть против направления соответствующей оси. Например, при повороте на угол 90° вокруг оси x ось y переходит в z. Аналогично, при повороте на угол 90° вокруг оси y ось z переходит в x. Аналогично, вокруг при повороте на угол 90° вокруг оси z ось x переходит в y. Правая система координат связана с выбором правого базиса (см. правило буравчика). Матрицы поворота легко переносятся и на многомерные пространства.

Знаки перед синусами определяются порядком перечисления осей плоскости поворота: какая названа первой, в той строке перед синусом минус:

Выражение матрицы 3-мерного поворота через угол поворота φ и единичный вектор оси поворота v = (x, y, z)

В декартовых координатах матрица поворота имеет вид:

Последовательные повороты около осей z , x ‘, z», на угол прецессии (α), угол нутации (β) и на угол собственного поворота (γ) приводят к следующему выражению для матрицы поворота:

Ось x’ — ось x, повернутая первым поворотом (на ), z» — ось z, повернутая первым и вторым поворотом (на αи β b). Вследствие перестановочности поворотов приведенная матрица соответствует поворотам на углы вокруг осей z, x, z:

Матрица бесконечно малого поворота в 3-мерном пространстве

Матрицы поворота на бесконечно малый угол φ вокруг осей декартовой системы координат x , y , z ) в трёхмерном можно получить из (1, 2, 3). Для этого устремим угол θ к нулю. В результате получим:

Перемножив все три матрицы друг на друга, в результате получим матрицу обобщенного поворота на бесконечно малые углы θ ⁱ вокруг соответствующих осей декартовой системы координат ( x , y , z ): (6)

Избавляясь от бесконечно малых членов второго порядка по углу поворота, получим результат: (7)

Этот результат (7) не зависит от порядка матричного произведения (6). И этот результат можно получить без перемножений матриц. Вспомним (4). Приняв во внимание, что
cosθ : (θ →0)= 1 = cosθ,
sinθ : (θ →0) = θ = sinθ,
получим следующий результат: (8)

Сравнивая (7) и (8), можно сделать вывод о следующих равенствах: (9)

Как следствие, можно сделать вывод о том, что три угла поворота (θ¹, θ², θ³) одновременно составляют координаты вектора оси вращения бесконечно малого поворота, длина которой задает угол поворота вокруг этой оси.

Этот результат очень широко используется в физике при изучении взаимодействий материальных объектов с силовым полем. Один пример: если у нас известна действующая сила и ее разложение на продольную и поперечные составляющие по правилу прямоугольника, то угол поворота направления движения за достаточно малое время определяется из (9):

Если вам понравилась статья, то поставьте «лайк» и подпишитесь на канал! Если не понравилась – все равно комментируйте и подписывайтесь. Этим вы поможете каналу. И делитесь ссылками в ваших соцсетях!

Если хотите узнать, что обозначает слово или словосочетание, в ОПЕРЕ выделите это слово(сочетание), нажмите правую клавишу мыши и выберите «Искать в . «, далее — «Yandex». Если это текстовая ссылка – выделите ее, нажмите правую клавишу мыши, выберите «перейти …». Все! О-ля-ля!

Читайте также:  Вегетативная нервная система регулирует деятельность чего

Источник

Поворот осей координат

Чтобы найти поворот осей, зададим две системы координат, согласно рисунку

Пусть точка T в новой полярной системе координат имеет полярный радиус r и полярный угол φ. В старой полярной системе координат полярный угол точки T будет равен α+φ, а полярный радиус r будет как в новой системе координат.

Тогда уравнения примут вид:

x = r cos(α+φ)

y = r sin(α+φ)

Применяя тригонометрические тождества суммы двух углов для синуса и косинуса , получим выражения:

x = r (cosα cosφ — sinα sinφ) = r (cosφ) cosα — (r sinφ) sinα

y = r (sinα cosφ — cosα sinφ) = r (cosφ) sinα — (r sinφ) cosα

X = r cosφ и Y = r sinφ

Получим уравнения поворота осей координат

x = X cosα — Y sinα

y = X sinα — Y cosα

Если обозначим следующим образом

x = OK , y = KT — старые координаты точки T
x´= OK´, y´ = KT´ — новые координаты точки T
α — угол поворота осей

тогда ф ормулы поворота осей координат примут вид:

Пример
До поворота осей на угол -30 0 точка L имела абсциссу x=2 и ординату y=0

Требуется найти координаты точки L после поворота осей.

Решение
Подставляя в формулу, находим новые координаты осей x´, y´

Источник

Работа с системой координат в AutoCAD (Автокаде)

  • Главная
  • Уроки AutoCAD
  • Работа с системой координат в AutoCAD (Автокаде)

Уроки AutoCAD

Если вас интересуют уроки Автокада для чайников или, в частности:

  1. Урок по системам координат в Автокаде.
  2. Что такое мировая система координат в Автокад и другие вопросы по этой теме.

Вы нашли правильные уроки! Данный материал является фундаментальным. Поэтому он актуален для любой версии программы. Курс составлен на базе AutoCAD 2013.

Основой необходимой для понимания логики построений во многих САПР является умение работать с системой координат, сопутствующими командами и свойствами.

Именно поэтому Мы начнем с изучения МСК (мировая система координат). Система координат в Автокаде (Аutocad) соответствует мировой системе координат.

МКС — это обычная прямоугольная система координат, началом которой является точка с координатами <0, 0>, лежащая на пересечении осей Х и Y. При создании нового файла перекрестие осей располагается в левом нижнем углу пространства модели. Каждый построенный объект имеет характерные точки с присвоенными им координатами, которые отвечают за положение объекта в пространстве модели относительно начала координат МСК.

Определяющие точки примитивов:

  1. Отрезок — начальная и конечная точки.
  2. Полилинии и многоугольники — вершины.
  3. Круги, дуги, спирали – центральная точка.

Рис 1. Определяющие точки и абсолютные координаты простых и сложных примитивов

Для построения отрезка по абсолютным координатам необходимо выбрать инструмент отрезок (вкладка главная – панель рисование – отрезок). Далее в командной строке ввести координаты первой точки (сначала коор. по Х, затем, через запятую, коор. по Y). Нажать Enter, после чего нужно ввести координаты второй точки отрезка. Нажать Enter и для окончания построения Esc.

Способы ввода координат в системе координат в Автокаде (Аutocad)

Теперь определимся со способами ввода координат. На ряду с абсолютными координатами, рассмотренными выше, существуют относительные координаты. Они откладываются от предыдущей построенной точки для того, чтобы вводить относительные координаты нужно перед коорд. Х поставить @. Например, @20,50, при таком вводе определяющая точка построится на 20 единиц выше и на 50 единиц правее предыдущей построенной точки, а не относительно начала МСК.

Для третьего способа ввода используются полярные координаты. Данный способ применяется, когда известна длина отрезка и угол относительно положительного направления оси Х.

! По умолчанию положительное значение величины угла откладывается против часовой стрелки, отрицательное значение — по часовой стрелке. Обратимся к примеру:

Тут изображен отрезок длиной 8 единиц, повернутый на 225 относительно Х+.

Начальная точка построена с помощью абсолютных координат -2,-2.

Для построения конечной точки с помощью полярных координат, в командную строку нужно ввести 8 Записаться

Источник

Adblock
detector