XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
4.3Các chuyển động cơ bản của bộ phận công tác
Động cơ được chọn là động cơ bước CSA-56AD1-SB, do đặc điểm của động cơ bước là chuyển động rời rạc nên cơ cấu chấp hành sẽ chuyển động theo một lưới tọa độ.
Độ phân giải của lưới sẽ phụ thuộc vào góc quay nhỏ nhất của động cơ bước ứng với 1 xung. Theo chương 3, chế độ cấp xung cho động cơ bước là điều khiển vi bước (1/16), góc
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
nhỏ nhất động cơ quay được là (0,25o/16), mặt khác dựa vào bảng 3.2 ứng với mỗi xung, động cơ bước sẽ quay được 2 góc. Như vậy ứng với mỗi xung, góc quay động cơ là:
Dựa vào bán kính pulley tính toán thiết kế cơ khí ở chương 2 thì độ phân giải các ô lưới là:
Trong trường hợp chỉ một động cơ quay thì cơ cấu chấp hành sẽ chuyển động chéo theo hướng nghiêng với trục OX, OY góc 450 và độ dài dịch chuyển là
Theo phân tích động học ở chương 2 thì các chuyển động và hướng chuyển động khả thi nhỏ nhất của cơ cấu chấp hành thể hiện trong hình 4.2 và bảng 4.1
Hình 4.2: Chuyển động nhỏ nhất của cơ cấu chấp hành
Bảng 4.1: Các chuyển động nhỏ nhất của cơ cấu chấp hành
STT Trường hợp Góc quay của 2 động cơ Chuyển động của cơ cấu chấp hành
Vị trí kế
tiếp Độ dài dịch chuyển Δα Δβ Δx Δy
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN 1 Δβ=0 + 0 + + 2 - 0 _ _ 6 2 Δα=0 0 + + _ 4 0 _ _ + 8 3 |Δα| = | Δβ| + + + 0 3 _ _ + 0 7 + _ 0 + 1 _ + 0 _ 5
Khi cả hai động cơ đều quay góc |Δα| = |Δβ| thì cơ cấu chấp hành sẽ chuyển động dọc theo trục OX, OY theo hướng các điểm 1, 3, 5 ,7 (hình 4.2) độ dài mỗi cạnh ô lưới là 0,00873 (mm).
Khi chỉ một trong 2 động cơ quay thì cơ cấu chấp hành sẽ chuyển động theo các trục chéo 450 so với trục Ox, Oy theo hướng các điểm 2, 4, 6, 8 (hình 4.2) với độ dài mỗi bước dịch chuyển là 0,00617 (mm).
Như vậy bộ phận công tác sẽ dịch chuyển trong ô lưới như hình 4.3.
Hình 4.3: Lưới chuyển động của cơ cấu chấp hành.
Xét chuyển động ngang theo trục OX của bộ phận công tác. Thật ra đó là sự kết hợp của 2 chuyển động thành phần theo phương chéo như hình 4.4. Như vậy thật sự bộ phận công tác có 4 chuyển động cơ bản nhất theo các phương nghiêng với trục OX, OY góc 45o.
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
Hình 4.4: Phân tích chuyển động của bộ phận công tác theo hướng trục OX
4.4 Giới thiệu tập tin *.dxf
4.4.1 Giới thiệu sơ lược tập tin *.dxf
AutoCad là một trong những phần mềm thiết kế 2D được ứng dụng rộng rãi hiện nay. Dữ liệu từ chương trình AutoCad được lưu lại thông thường dưới dạng file *.dwg. Tuy nhiên, cấu trúc dữ liệu của file *.dwg được hãnh Autodesk bảo mật nhằm tạo cho Autocad ưu thế độc quyền khai thác bản vẽ do chính mình tạo ra.
Nhưng để tạo tính tương thích của AutoCad với các phần mềm độ họa khác, Autodesk đã trang bị cho AutoCad khả năng kết xuất bản vẽ của mình thành các dạng thức đơn giản hơn gọi là file *.dxf (Drawing Interchange Format hay Drawing Exchange Format) và cho công bố rộng rãi cấu trúc của nó. Vì thế nên có thể tìm thấy nhiều phần mềm có khả năng đọc và xử lý dữ liệu của bản vẽ ở định dạng *.dxf.
Do ưu thế của AutoCad trên thị trường các phần mềm thiết kế nên có nhiều chương trình điều khiển máy CNC tạo quỹ đạo chuyển động bằng AutoCad và nhập dữ liệu đầu vào với định dạng *.dxf.
4.4.2 Cấu trúc file *.dxf
File *.dxf là kiểu dữ liệu ASCII mô tả các quy định của bản vẽ và các đối tượng. Thế nên có thể dùng chương trình soạn thảo văn bản (ví dụ như Notepad…) để mở tập tin *.dxf và sửa chữa nội dung bên trong nó. Ngoài ra file *.dxf còn được mô tả dưới dạng mã nhị phân (Binary), nhưng trong luận văn này chỉ tìm hiểu dưới dạng mã ASCII.
Cấu trúc chung của file *.dxf gồm có 7 phần chính mỗi phần bao gồm các bảng dữ liệu, mỗi bảng dữ liệu gồm có những mã nhóm cho biết dạng của dữ liệu và giá trị tương ứng của
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN
dạng đó nằm ngay phía sau. Mỗi phần bắt đầu bằng ký tự 0 theo sau bởi chuỗi SECTION và kết thức với ký tự 0 và theo sau bởi chuỗi ENDSEC. Các phần của một file *.dxf như sau.
a) Phần HEADER (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phần HEADER chứa những thông tin tổng quát về bản vẽ. Nó bao gồm các dữ liệu về các phiên bản AutoCad và số lượng biến hệ thống. Mỗi thông số chứa một tên biến và giá trị của biến đó.
b)Phần CLASSES
Phần CLASSES có chức năng giữ thông tin của những lớp ứng dụng được định nghĩa và các ứng dụng này cũng sẽ được lưu trữ cùng lúc trong cơ sở dữ liệu của các thành phần như BLOCKS, ENTITIES và OBJECTS.
c) Phần TABLES
Phần này chứa những định nghĩa của những ký hiệu sau đây :
• APPID (Application Identification Table)
• BLOCK_RECORD (Block Reference Table)
• DIMSTYLE (Dimension Style Table)
• LAYER (Layer Table)
• LTYPE (Linetype Table)
• STYLE (Text Style Table)
• UCS (User Coordinate System Table)
• VIEW (View Table)
• VPORT (Viewport Configuration Table) d)Phần BLOCKS
Phần BLOCKS định nghĩa và vẽ các đối tượng mà các đối tượng này tạo nên các khối khác nhau trong quá trình vẽ.
e) Phần ENTITIES
Phần chứa những đối tượng đồ họa trong bản vẽ, bao gồm những khối tham chiếu.