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三维精密工作台机械结构及其控制系统设计(15)
字形轨迹,这样可以缩短点样过程中三文精密工作台经过的路程以提高效率。点
样的运动方向只有三种,即沿 Y正向点样,沿 Y负向点样,沿 X正向点样。
点样运动本质上也是当前点到任意点的运动,因此控制字与前三种类似。由
于点样是断续得多次进行, 若采用回任意点而每次给出终点位置的方法则比较繁
琐。比较简单的方法是,沿 Y轴正向点样时,将起点坐标设为(0,0) ,终点坐
标设为(0,stepy) ;沿 Y 轴负向点样时,将起点坐标设为(0,stepy) ,终点坐
标设为(0,0) ;沿 X 轴正向点样时,将起点坐标设为(0,0) ,终点坐标(stepx,
0) 。
例如,工作台进行沿Y轴负向的点样,阵列沿 Y方向的间距为 1000,速度
参数 6,则发送的控制字为:0x00、0xAA、0xE8、0x03、0x00、0x00、0x00、
0x00、0x00、0x00、0x06、0x00。
(5)停止
停止命令用于使 X、Y 轴停止当前运动。上位机发送的控制字仅由一位字符
b(0)组成。由于下位机在插补运动函数中循环语句条件的设置,中断接收到字符
0xBB后立刻跳出循环而结束运动。
例如,工作台运动过程中,需要立刻停止运动,则发送的控制字为 0xBB。
5.2.4. Z轴参数区设计
轴参数区主要包括 Z 轴的目标位置 mb;速度参数 zv;Z 轴上升距离 ss;Z
轴下降距离 xj。
(1)至目标点
点击至目标点命令按钮后,三文精密工作台的 Z 轴从任意点运动至目标位
置。上位机发送的控制字由8个 8bit 字符 c(0)~c(7)组成,用十优尔进制数表示。由
于下位机 Case 0x98语句将Z轴的当前坐标值(z_buff)赋给直线运动的起点坐
标,因此表示控制字中表示起点坐标的2个 8bit 字符不需要赋值,表示终点坐标
的 2个 8bit字符则为 Z轴目标位置坐标(mb) 。
例如 ,Z轴由任意位置运动至目标位置(1000) ,速度参数 5,则发送的控
制字为:0x00、0x98、0x 00、0x 00、0x E8、0x 03、0x 05、0x 00。
(2)回原点
这种情况和至目标点类似, 控制字命令中表示终点坐标的2个 8bit字符用原
点坐标(0) 。
例如 , 工作台由任意位置返回原点, 速度参数 5, 则发送的控制字为: 0x00、
0x98、0x00、0x00、0x00、0x00、0x05、0x00。
(3)上升
这种情况与二文工作台点样类似,Z轴采用了步进电机下置的方法,因此,
电机上升,实际坐标值反而减小。采用的方法是,将起点坐标设为(ss) ,终点
坐标设为(0) 。
例如,Z轴由任意位置上升(6000) ,速度参数 5,则发送的控制字为:0x00、
0xAB、 0x07、0x71、0x00、0x00、0x05、0x00。
(4)下降
这种情况上升刚好相反,采用的方法是,将起点坐标设为(0) ,终点坐标设
为(xj) 。
例如 , Z轴由任意位置下降 (6000) , 速度参数 5, 则发送的控制字为: 0x00、
0xAB、0x00、0x00、0x07、0x71、0x05、0x00。
5.2.5.阵列示意图设计
阵列示意图区主要包括用来显示待点样阵列的图框, 这个图框同时还能够显
示点样过程每个已完成的样点。
(1)显示阵列
运行上位机界面后,单击显示阵列,图片框控件显示以阵列参数区参数为基
准的阵列,用红色原点表示。点样过程中,已完成点样的点用蓝色覆盖红色。
(2)清图
单击后,清除图框内容。
5.3.下位机软件设计
5.3.1.下位机软件的总体设计
下位机软件部分程序由单片机运行,通过C语言编写。主要包括两个部分,
即串口中断程序和直线插补程序。
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