CAD具有繪圖效率高,速度快,精度高,便于交流等優(yōu)點,所以,得到了廣泛的應(yīng)用。CAD伴隨著整個PC基礎(chǔ)工業(yè)的突飛猛進(jìn),正迅速而深刻地影響著設(shè)計和繪圖的基本方法。
在運動控制領(lǐng)域,CAD導(dǎo)圖軟件可以根據(jù)導(dǎo)入的圖形文件自動生成加工代碼,其代碼發(fā)送給控制器之后,便能控制軸運動出與圖形相同的軌跡。正運動技術(shù)這篇文章,主要介紹CAD導(dǎo)圖軟件操作方法及基本技巧,希望對相關(guān)工作人員提供幫助。
01 準(zhǔn)備工作
一、材料準(zhǔn)備
1.硬件
A.ZMC306X控制器一臺。
B.電腦一臺。
C.帶屏蔽層網(wǎng)線一根。
D.24V直流電源一個。
F.接線端子與連接線若干。
2.軟件
A.ZDevelop V3.10版本控制器編程軟件。
B.ZmotionCAD V1.0導(dǎo)圖工具。
均從正運動技術(shù)官網(wǎng)www.zmotion.com.cn下載壓縮包,解壓后直接運行應(yīng)用程序,無需安裝。
二、硬件接線
控制器接線:
舉例使用脈沖型控制器ZMC306X,若用總線型控制器,請選擇帶EtherCAT總線接口型號。
A.主電源:將控制器主電源接線端子上的E+24V端子接入24V直流電源正極,將EGND端子接入24V直流電源負(fù)極。
B.以太網(wǎng)EtherNET端口接線:使用一根網(wǎng)線將控制器的EtherNET端口與電腦的以太網(wǎng)口相連。
C.驅(qū)動器與控制器接線:將脈沖型驅(qū)動器按要求接入到脈沖軸接口上。
02 導(dǎo)圖流程
一、使用基本流程
在正運動官方網(wǎng)站(www.zmotion.com.cn)下載CAD導(dǎo)圖軟件,打開軟件后,導(dǎo)入圖形(.dxf、.plt、.ai)或打開文件(導(dǎo)圖軟件生成的.zmo文件),軟件自動生成加工數(shù)據(jù),若不滿意自動加工數(shù)據(jù),可自定義設(shè)置后再刷新數(shù)據(jù),重新生成加工軌跡數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)達(dá)到要求后可直接發(fā)送數(shù)據(jù)到控制器運行,或保存數(shù)據(jù)到磁盤,應(yīng)用在其他場景。
可使用ZDevelop軟件連接到控制器監(jiān)控運行效果。
注意此軟件不支持更改圖形。
二、導(dǎo)入圖形文件
按文件菜單下選擇“導(dǎo)入”,執(zhí)行導(dǎo)入文件操作,打開導(dǎo)入對話框,軟件支持三種格式圖形文件導(dǎo)入,分別為.dxf文件、.plt文件、.ai文件。
1.導(dǎo)入的文件為dxf文件,軟件自動對圖形的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序,排序完成后在圖形界面自動生成加工圖形,如果您對軟件自動生成的加工圖形順序不滿意,使用自定義運動軌跡功能進(jìn)行手工排序。
2.導(dǎo)入的文件為.plt格式,則需要先選擇繪圖單位,默認(rèn)為1016,如圖:軟件會根據(jù)輸入的繪圖單位自動生成圖形。
3.導(dǎo)入的文件為.ai格式,軟件自動把文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為mm單位,再自動生成圖形。
如下圖,藍(lán)色線條為要加工的軌跡,綠色線條為空走,箭頭表示加工的方向,中間的十字表示原點的位置。
軟件每次導(dǎo)入操作僅支持一個文件導(dǎo)入,若要導(dǎo)入多個文件,可以分多次導(dǎo)入操作進(jìn)行導(dǎo)入,生成的圖形會以疊加的方式顯示。
三、打開文件
導(dǎo)入上述格式的文件,進(jìn)行編輯后,若要保存編輯的信息,保存的格式為.zmo文件類型。
zmo格式文件是正運動技術(shù)開發(fā)的一種文件格式,是專門用來說明運動軌跡及運動屬性的一種文件格式,默認(rèn)為絕對運動。
zmo文件除了保存了圖形文件的軌跡之外,還保存了用戶設(shè)置。
zmo格式文件是以對象和屬性的方式存儲,對象中有各種屬性,屬性描述對象,用戶可手動編輯。
四、設(shè)置(手動調(diào)整)
用戶導(dǎo)入文件后,系統(tǒng)會把圖形根據(jù)算法自動計算,得出加工軌跡代碼和加工順序,若用戶不滿意自動的效果,可以手動修改圖形的加工參數(shù)或順序。
(一)參數(shù)設(shè)置
在菜單欄“設(shè)置”打開“參數(shù)設(shè)置”窗口,參數(shù)默認(rèn)設(shè)置如下圖,可自定義修改。
支持全局參數(shù)BASE、SPEED、ACCEL、DECEL的設(shè)置,指定軸號、軸加工速度等。
用戶可以設(shè)置分割的精度,當(dāng)分割精度設(shè)置為0時,則表示不分割,使用系統(tǒng)默認(rèn)生成的數(shù)據(jù),可選是否需要分割圓/圓弧或橢圓/橢圓弧。
1.選擇“否”,則表示不分割所有的圓/圓弧或橢圓/橢圓弧。
如下圖,圖形未分割,圓的軌跡由一條圓弧指令得出。
2.選擇“是”,則將弧線分割成若干小線段,精度為用戶設(shè)置的精度,如果設(shè)置的分割精度大于某段圓或圓弧半徑的1/2,則默認(rèn)跳過此段圖形(即不分割此段圖形);如果設(shè)置的分割精度大于某段橢圓或橢圓弧短軸,則默認(rèn)跳過此段圖形(即不分割此段圖形)。
如下圖,設(shè)置圓弧分割,分割精度為2units,大于小圓半徑的1/2,小圓不分割,大圓被分割成了五條直線段。
“運動之前插入”表示運動完一段,實軸之前需要插入的內(nèi)容,默認(rèn)為MOVE_OP(0,1, 3),“運動之后插入”表示運動完一段,實軸之后需要插入的內(nèi)容(即下一段圖形為空走或已結(jié)束),默認(rèn)為MOVE_OP(0,1,0)。設(shè)置前如上圖所示;設(shè)置后如下圖所示。
(二)原點設(shè)置
原點即為加工的起始點,原點位置可自定義設(shè)置,生成的Basic代碼及Bin數(shù)據(jù)會根據(jù)原點的變化而改變。
在菜單欄“設(shè)置”打開“設(shè)置原點坐標(biāo)”窗口,原點默認(rèn)XY的坐標(biāo)均為0,先選擇XY軸的正方向,再設(shè)置原點偏移量,設(shè)置完成后續(xù)所有指令參數(shù)絕對位置發(fā)生變化。
初始狀態(tài)原點為(0,0):
原點由(0,0)偏移為(5,0)后:
(三)自定義運動軌跡
用戶導(dǎo)入dxf文件后,系統(tǒng)會把圖形根據(jù)算法自動排序加工順序,若用戶不滿意,可以手動修改圖形的順序。
在菜單欄繪圖打開“自定義運動軌跡”窗口,按照加工順序自動編號,初始默認(rèn)直線對應(yīng)編號1,小圓對應(yīng)編號2,大圓對應(yīng)編號3,通過改變編號順序自定義加工順序。
若當(dāng)前圖層數(shù)據(jù)不是dxf文件的圖形數(shù)據(jù),則不支持排序,排序窗口中的編號變?yōu)榭铡?/p>
自定義軌跡調(diào)整方法:單擊改變前編輯框的編號,對應(yīng)的線段會變紅色,雙擊改變前編輯框中的編號,表示要改變此段圖形的順序,則此標(biāo)號會移動到改變后編輯框,“>>”按鈕表示所有的圖形都重新編輯順序,在改變后編輯框中,可以選擇某一段圖形進(jìn)行上移、下移、置頂、置底操作,也可以點擊“反序”按鈕來顛倒改變后編輯框中圖形的順序,點擊重置按鈕可以重新編輯圖形的運動順序,編輯完成后點擊確定按鈕,系統(tǒng)會根據(jù)改變后編輯框從上到下、改變前編輯框上到下的順序重新排序。
初始軌跡加工順序:按如下箭頭所示123順序加工。
調(diào)整為312后的軌跡加工順序:
改變前后的basic代碼:
五、生成數(shù)據(jù)
導(dǎo)圖軟件在導(dǎo)入圖形或打開zmo文件后,會自動根據(jù)文件的數(shù)據(jù)及用戶的設(shè)置生成一些運動控制器需要的加工數(shù)據(jù),可在“視圖”的如下三個窗口中查看生成的數(shù)據(jù)。
如下依此為上圖生成的數(shù)據(jù)Basic代碼窗口、bin數(shù)據(jù)窗口、圖形數(shù)據(jù)窗口。保存數(shù)據(jù)以如下三種形式保存。
Bin數(shù)據(jù)窗口以G代碼的形式表示,下載到控制器使用時,需要使用GSUB指令自定義G代碼子函數(shù),在GSUB內(nèi)使用basic指令自定義G代碼的功能,通過G代碼調(diào)用GSUB執(zhí)行。
語法:
GSUB label([char1] [,char2]…)
…
END SUB
例子:
RAPIDSTOP(2)
WAIT IDLE
GLOBAL coor_rel
coor_rel = 1 '1-相對位置模式,0-絕對位置模式
BASE(0,1,2,3) '選擇 X Y Z U,G01里面有指定,不能隨意修改
DPOS = 0,0,0,0
ATYPE=1,1,1,1 '脈沖方式步進(jìn)或伺服
UNITS = 100,100,100,100 '脈沖當(dāng)量,每MM100脈沖
SPEED = 200,200,200,200
ACCEL = 2000,2000,2000,2000
DECEL = 2000,2000,2000,2000
MERGE = ON '啟動連續(xù)插補(bǔ)
CORNER_MODE = 2 '啟動拐角減速
DECEL_ANGLE = 15 * (PI/180)
STOP_ANGLE = 45 * (PI/180)
TRIGGER
G91 '相對位置,調(diào)用GSUB
G01 X100 Y0 '運動軌跡
G01 X0 Y100
END
'自定義G代碼
GLOBAL GSUB G90() '絕對位置模式
TRACE "G90 entered"
coor_rel = 0
END SUB
GLOBAL GSUB G91() '相對位置模式
TRACE "G91 entered"
coor_rel = 1
END SUB
GLOBAL GSUB G01(X Y Z U) 'G01直線插補(bǔ)
TRACE "G01 entered, distance:" sub_para(0),sub_para(1),sub_para(2),sub_para(3)'調(diào)試輸出
IF coor_rel THEN
MOVE(sub_para(0),sub_para(1),sub_para(2),sub_para(3)) '相對位置
ELSE
LOCAL xdis, ydis, zdis, udis
IF sub_ifpara(0) THEN '判斷是否有參數(shù)傳入SUB
xdis = sub_para(0)
ELSE
xdis = dpos(0)
ENDIF
IF sub_ifpara(1) THEN
ydis = sub_para(1)
ELSE
ydis = dpos(1)
ENDIF
IF sub_ifpara(2) then
zdis = sub_para(2)
ELSE
zdis = dpos(2)
ENDIF
IF sub_ifpara(3) then
udis = sub_para(3)
ELSE
udis = dpos(3)
ENDIF
MOVEABS(xdis,ydis,zdis,udis) '絕對位置
ENDIF
END SUB
六、保存數(shù)據(jù)
生成的數(shù)據(jù)可導(dǎo)出保存,可導(dǎo)出三種類型的數(shù)據(jù),分別為Basic文件、二進(jìn)制文件和表格數(shù)據(jù)文件。
Basic文件、二進(jìn)制文件、表格數(shù)據(jù)文件分別對應(yīng)“視圖”窗口的Basic代碼窗口、bin數(shù)據(jù)窗口、圖形數(shù)據(jù)窗口。
七、連接控制器
“連接”打開“連接到控制器”窗口,自動獲取可用控制器IP,在下拉列表選擇IP后連接即可。
沒有控制器連接到仿真器使用,先打開ZDevelop根目錄的仿真器,在下方窗口選擇IP地址127.0.0.1連接。
八、發(fā)送數(shù)據(jù)
需要連接到控制器或仿真器之后才能發(fā)送數(shù)據(jù),打開“下載到控制器”窗口,可以選擇zar或z3p或bin方式發(fā)送到控制器。
1.zar方式下載到控制器:需要先保存Basic文件到本地磁盤中(在同一目錄下自動生成zar文件),然后系統(tǒng)自動下載到控制器并立即運行。
選擇zar下載方式后,自動彈出Basic代碼窗口,將此段代碼以zar的形式下載到控制器。
確認(rèn)后彈出“另存為”窗口,輸入要保存的zar文件名稱“BasicFile2.zar”,保存完成彈出如下提示窗口,zar文件自動下載到控制器運行。
以zar方式下載到控制器運行的效果如下圖,啟動示波器采樣運動軌跡。下載前設(shè)置好軸參數(shù),zar文件看不到代碼。
將basic窗口代碼復(fù)制到ZDevelop軟件內(nèi),下載到控制器運行與上方zar文件效果一樣。
導(dǎo)圖軟件發(fā)送給控制器的數(shù)據(jù)只包含基本軸參數(shù)與運動軌跡,在ZDevelop軟件編輯好其他程序后,運行file指令加載zar文件,就能開始加工。
調(diào)用語法:FILE "LOAD_ZAR","BasicFile2" '從U盤中下載zar文件到控制器。
調(diào)用的zar文件代碼如下:
'This is Basic code:
'坐標(biāo)偏移:x:0.00 y:0.00
BASE (0,1)
DPOS = 0,0
SPEED = 100,100
ACCEL = 1000,1000
DECEL = 1000,1000
'VectGroup1
MOVEABS (9.21, -0.74)
MOVE_OP (0, 1, 3)
MOVE (11.50, 14.65)
MOVE_OP (0, 1, 0)
MOVEABS (2.87, -10.33)
MOVE_OP (0, 1, 3)
MOVECIRC (3.29, 4.20, 2.48, 1.44, 0)
MOVE_OP (0, 1, 0)
MOVEABS (-20.71, -3.52)
MOVE_OP (0, 1, 3)
MOVECIRC (0, 0, 10.39, 0, 0)
MOVE_OP (0, 1, 0)
2.z3p方式下載到控制器,則需要先保存z3p文件到本地磁盤中,然后需要輸入程序在控制器中的名稱,默認(rèn)為保存的文件名為"z3pFile5.z3p",再通過指令或三次文件工具加載z3p文件到控制器運行。
將z3p文件保存在U盤中,使用FILE3_RUN指令以任務(wù)在程序中調(diào)用z3p文件運行。
調(diào)用語法:FILE3_RUN "z3pFile5.z3p", 1 '以任務(wù)號1加載三次文件運行
3.bin方式下載到控制器,輸入bin數(shù)據(jù)需要發(fā)送到的Flash塊號,然后系統(tǒng)自動根據(jù)輸入Flash的塊號發(fā)送bin數(shù)據(jù)到控制器的Flash。
注意:如果當(dāng)前沒有控制器連接,或此時正在模擬加工,則無法發(fā)送到控制器中。
也可以在“Basic代碼窗口”復(fù)制代碼后下載到控制器運行,這種方式的好處是程序在ZDevelop軟件可見,方便編輯調(diào)整。
03 軟件其他功能
一、模擬加工
模擬程序下載到控制器之后的運行效果,即用可見的速度模擬路徑生成的過程,用紅色線條加工,在加工過程中,會鎖定圖像并且不能進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出等操作,也不支持改變窗口的大小位置。
在加工過程中,按Esc鍵、解鎖按鈕或重畫按鈕可退出模擬加工。
二、導(dǎo)入多個文件
軟件每次導(dǎo)入操作僅支持一個文件導(dǎo)入,若要導(dǎo)入多個文件,可以分多次導(dǎo)入操作進(jìn)行導(dǎo)入,生成的圖形默認(rèn)會以疊加的方式顯示,加工時按順序依次加工完所有圖層的數(shù)據(jù)。如下圖,導(dǎo)入了兩個圖層,默認(rèn)顯示全部圖層。
多個不同圖層之前的切換和顯示,通過“繪圖”切換,下圖為選擇“顯示當(dāng)前圖層”,此時只顯示出一個圖層。
點擊下一圖層表示切換到下一個圖層進(jìn)行編輯,點擊上一圖層表示切換到上一個圖層進(jìn)行編輯。
《正運動技術(shù)CAD導(dǎo)圖軟件配合控制器的使用方法》就講到這里。更多學(xué)習(xí)視頻及圖文詳解請關(guān)注我們的公眾號“正運動小助手”。
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