Zastosowanie formuł do symulacji ruchu złożonego

Kolejny przykład jest - swego rodzaju - podsumowaniem obu poprzednich przykładów. Dotychczas poznaliśmy sposób definiowania formuł służących do sterowania symulacją ruchów: liniowego oraz - osobno - obrotowego. W przykładzie niniejszym zapoznamy się ze sterowaniem za pomocą formuł ruchu złożonego. Będzie to ruch złożony z ruchu obrotowego i liniowego. Jako przykład posłuży nam uproszczony model procesu wiercenia otworu. W tym celu, otwierając katalog Modele/Rozdzial 5/Symulacja wiercenia otworu (z załączonej płyty CD-ROM), wskazujemy plik Wiercenie otworu.CATProduct. W oknie podglądu okna File Selection widzimy postać modelu mechanizmu (rysunek 5.43).

Charakterystyczną cechą kinematyki procesu wiercenia otworów jest ruch złożony narzędzia - wiertła. Wiertło wykonuje ruch obrotowy oraz ruch postępowy. Mamy więc do czynienia z synchronizacją dwóch rodzajów ruchów. Przy niezmiennych warunkach procesu wiercenia można więc założyć stałość ruchu roboczego wiertła w danym przedziale czasu.

Rysunek 5.42. Widok efektu symulacji ruchu

Rysunek 5.43. Widok zawartości okna File Selection podczas otwierania pliku Wiercenie otworu.CATProduct

Realizację takiego rodzaju ruchu złożonego umożliwia więz kinematyczny Cylindrical Joint. Został on zastosowany do sterowania ruchem modelu wiertła (rysunek 5.44). W drzewie topologicznym widzimy więc dwa sterowania: kątem obrotu (Command.1) oraz posuwem (Command.2).

Rysunek 5.44. Widok postaci modelu mechanizmu wiercenia

Zastosowanie formuł do sterowania tego rodzaju ruchem złożonym będzie więc polegało na ciągłej zmianie wartości parametrów (sterowań) w danym przedziale czasu. Posługując się wiedzą nabytą w ramach realizacji dwóch poprzednich przykładów, utworzymy dwie formuły. Pierwsza będzie związana z parametrem Command.1, a więc ze sterowaniem ruchem obrotowym. W tym celu dla parametru Command.1 definiujemy formułę, jak na rysunku 5.45.

Prędkość kątowa modelu wiertła wyniesie więc 60 stopni/s. Wybór tak małej prędkości kątowej wynika wyłącznie ze specyfiki przykładu i jest całkowicie nieadekwatny do rzeczywistych prędkości procesu wiercenia.

Postępując podobnie, definiujemy stosowną formułę dla parametru Command.2 (formuła będzie sterowała ruchem posuwistym). Zakładamy więc przykładową prędkość posuwu - 10 mm/s (rysunek 5.46). Obie utworzone formuły widoczne są w strukturze drzewa topologicznego (rysunek 5.47). Po utworzeniu obu formuł możemy wykonać symulację ruchu z użyciem polecenia Simulation with Laws. Tym razem ustalamy czas trwania symulacji na 6 s (rysunek 5.48). Podczas realizacji symulacji ruchu wyraźnie widzimy synchronizację obu ruchów: obrotowego oraz posuwowego modelu wiertła.

Rysunek 5.45. Widok treści formuły sterującej realizacją ruchu obrotowego

Rysunek 5.46. Widok treści formuły sterującej realizacją ruchu posuwowego

Uruchamiając opcję Activate sensors okna Kinematics Simulation, a następnie aktywując "obserwację" przebiegu zmienności obu sterowanych parametrów ruchu (rysunek 5.49), możemy zobaczyć przebieg symulacji ruchu złożonego na wykresach (rysunek 5.50). Tym razem widzimy dwa wykresy: osobny dla prędkości liniowej modelu oraz osobny dla prędkości kątowej. Obie prędkości są stałe w całym przedziale czasowym symulacji ruchu.

Rysunek 5.47. Widok zawartości drzewa topologicznego mechanizmu wiercenia otworu

Rysunek 5.48. Widoczny efekt realizacji symulacji ruchu (położenie modelu wiertła w końcowej chwili realizacji ruchu)

Rysunek 5.49. Aktywacja obserwacji zmian wartości sterowanych parametrów ruchu

Rysunek 5.50. Widok postaci wykresów: prędkości liniowej oraz kątowej modelu wiertła - w funkcji czasu

Klikając lewym przyciskiem myszy dany wykres, uzyskujemy możliwość odczytu wartości z nim związanych.