KinematicsDesign编辑CFG文件

应用

KinematicsDesign允许在数控系统中编辑CFG文件。在此过程中,KinematicsDesign图形显示夹具,因此可进行故障排除和消除错误。可将多个夹具结合在一起,使动态碰撞监测(DCM)功能可考虑复杂夹紧情况。

功能说明

在数控系统中准备CFG文件时,数控系统用KinematicsDesign自动打开文件。

KinematicsDesign提供以下功能:

  • 带图形支持功能的夹具编辑
  • 如果输入不正确提供反馈
  • 提供变换功能
  • 新几何元素的添加
    • 3D模型(M3D或STL文件)
    • 圆柱体
    • 棱镜
    • 立方体
    • 无顶圆锥

可将STL文件和M3D文件插入到CFG文件中一次以上。

CFG文件中的指令

在不同CFG功能中使用以下语法元素:

功能

描述

key:= ""

功能的名称

dir:= ""

变换的方向(例如,X

val:= ""

name:= ""

如果发生碰撞,显示名称(可选输入)

filename:= ""

文件名

vertex:= [ ]

立方体的位置

edgeLengths:= [ ]

立方体的尺寸

bottomCenter:= [ ]

圆柱体的中心

radius:=[ ]

圆柱体的半径

height:= [ ]

几何对象的高度

polygonX:= [ ]

X轴上多边形的边线

polygonY:= [ ]

Y轴上多边形的边线

origin:= [ ] 

多边形的起点

每一个几何元素都被分配一个自己的键值键值必须明确和唯一,也即在夹具描述中不能出现一次以上。基于键值,几何元素可相互引用。

如果需要使用CFG功能描述数控系统中的夹具,可用以下功能:

功能

描述

CfgCMOMesh3D(key:="Fixture_body",
filename:="1.STL",name:="")

夹具部件的定义

 
Tip

可用绝对路径输入所定义的夹具部件(例如,TNC:\nc_prog\1.STL

CfgKinSimpleTrans(key:="XShiftFixture",
dir:=X,val:=0)

X轴平移

对于运动特性链上的全部几何元素,插入的变换都有效,例如平移或旋转。

CfgKinSimpleTrans(key:="CRot0",
dir:=C,val:=0)

C轴旋转

CfgCMO ( key:="fixture",
primitives:= ["XShiftFixture","CRot0",
"Fixture_body"],
active :=TRUE, name :="")

描述夹具中的全部变换。参数有效:= TRUE激活夹具的碰撞监测。

CfgCMO含碰撞对象和变换。根据不同变换的排列,组合夹具。这里,XShiftFixture变化是平移变换的旋转中心CRot0

CfgKinFixModel(key:="Fix_Model",
kinObjects:=["fixture"])

夹具标识

CfgKinFixModel含一个或多个CfgCMO元素。

几何形状

可将简单几何对象添加到碰撞对象中,可直接在CFG文件中添加或用KinematicsDesign添加。

插入的全部几何形状都是高一级CfgCMO的子元素,在高一级中提供primitives的元素列表。

几何对象包括:

功能

描述

CfgCMOCuboid ( key:="FIXTURE_Cub", 
vertex:= [ 0, 0, 0 ], 
edgeLengths:= [0, 0, 0], 
name:="" )

立方体的定义

CfgCMOCylinder ( key:="FIXTURE_Cyl", 
dir:=Z, bottomCenter:= [0, 0, 0], radius:=0, height:=0, name:="")

圆柱体的定义

CfgCMOPrism ( key:="FIXTURE_Pris_002", 
height:=0,  polygonX:=[],  polygonY:=[], 
name:="",  origin:= [ 0,  0,  0 ] )

棱柱形的定义

输入高度和多条折线描述棱柱形。

创建含碰撞对象的夹具项

以下内容介绍打开KinematicsDesign情况下的操作步骤。

创建含碰撞对象的夹具项:

    1. 选择插入夹持设备
    2. KinematicsDesign在CFG文件内创建新夹具项。
    3. 输入夹具的关键字(例如,夹爪
    4. 确认输入
    5. KinematicsDesign加载输入。

    1. 将光标向下移动一层

    1. 选择插入碰撞对象
    2. 确认输入
    3. KinematicsDesign创建新碰撞对象。

    定义几何形状

    KinematicsDesign可定义不同的几何形状。组合多个几何形状可创建简单的夹具。

    定义几何形状:

    1. 创建含碰撞对象的夹具项

    1. 选择碰撞对象下方的光标按键

    1. 选择需要的几何形状(例如,立方体)
    2. 定义立方体位置(例如,X = 0Y = 0Z = 0
    3. 定义立方体尺寸(例如,X = 100Y = 100Z = 100
    4. 确认输入
    5. 数控系统用图形显示所定义的立方体。

    插入3D模型

    整合的3D模型必须满足数控系统要求。

    整合3D模型为夹具:

    1. 创建含碰撞对象的夹具项

    1. 选择碰撞对象下方的光标按键

    1. 选择插入3D模型
    2. 数控系统打开Open file窗口。
    3. 选择所需的STL或M3D文件
    4. 按下确定
    5. 数控系统插入所选文件并在图形窗口中显示文件。

    夹具位置

    插入的夹具可位于任何位置(例如,修正外部3D模型的方向)。为此,插入全部所需轴的变换。

    KinematicsDesign定位夹具:

    1. 定义夹具

    1. 选择所定位几何元素下方的光标按键

    1. 选择插入变换
    2. 输入变换的关键字(例如,Z轴平移
    3. 选择变换的(例如,Z轴
    4. 选择变换的(例如,100
    5. 确认输入
    6. KinematicsDesign插入变换。
    7. KinematicsDesign在图形中描绘变换。

    注意

    除使用KinematicsDesign之外,也能直接从CAM系统创建夹具文件,或在文本编辑器中直接输入相应代码创建。

    举例

    下例介绍用CFG文件的语法描述含两个可动夹爪的虎钳。

    使用的文件

    用不同的STL文件描述虎钳。虎钳的夹爪尺寸相同,因此,可用同一个STL文件定义。

    代码

    说明

    CfgCMOMesh3D 
    (key:="Fixture_body",
    filename:="vice_47155.STL",
    name:="")

    虎钳的本体

    CfgCMOMesh3D 
    (key:="vice_jaw_1",
    filename:="vice_jaw_47155.STL",
    name:="")

    虎钳的第一个夹爪

    CfgCMOMesh3D 
    (key:="vice_jaw_2",
    filename:="vice_jaw_47155.STL",
    name:="")

    虎钳的第二个夹爪

    夹爪开口宽度的定义

    在该例中,虎钳夹爪的开口宽度由两个相互关联的变换定义。

    代码

    说明

    CfgKinSimpleTrans
    (key:="TRANS_opening_width",
    dir:=Y, val:=-60)

    虎钳夹爪开口在Y轴方向上的宽度:60 mm

    CfgKinSimpleTrans
    (key:="TRANS_opening_width_2",
    dir:=Y, val:=30)

    虎钳第一夹爪在Y轴方向上的位置:30 mm

    夹具在加工区内的位置

    用不同的变换定位所定义的夹具部件。

    代码

    说明

    CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_X", dir:=X, 
    val:=0) CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_Y", dir:=Y,
    val:=0) CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_Z", dir:=Z,
    val:=0) CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_Z_vice_jaw",
    dir:=Z, val:=60) CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_C_180",
    dir:=C, val:=180) CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_SPC", dir:=C,
    val:=0) CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_SPB", dir:=B,
    val:=0) CfgKinSimpleTrans (key:="TRANS_SPA", dir:=A,
    val:=0)

    夹具部件的位置

    在本例中,为旋转虎钳所定义的夹爪,插入180°的旋转。需要进行该旋转是因为虎钳的两个夹爪使用了相同的初始模型。

    插入的旋转适用于变换链中全部后续部件。

    夹具的描述

    需要合并CFG文件中的全部对象和变换,确保在仿真中正确描绘夹具。

    代码

    说明

    CfgCMO (key:="FIXTURE", primitives:= [ 
    "TRANS_X", 
    "TRANS_Y", 
    "TRANS_Z", 
    "TRANS_SPC", 
    "TRANS_SPB", 
    "TRANS_SPA",     
    "Fixture_body", 
    "TRANS_Z_vice_jaw", 
    "TRANS_opening_width_2", 
    "vice_jaw_1", 
    "TRANS_opening_width", 
    "TRANS_C_180", 
    "vice_jaw_2" ], active:=TRUE, name:="") 

    合并夹具中的变换和对象

    夹具标识

    需要为合并后的夹具分配一个标识名。

    代码

    说明

    CfgKinFixModel (key:="FIXTURE1",
    kinObjects:=["FIXTURE"])

    合并后夹具的标识名