1 系统结构

　　1.1需求功能

　　(1) 可读取多种软件格式文件包括：bdf文件、dat文件、fem文件、inp文件、Excel文件及数控行业通用的G代码文件。

　　(2) 可进行三维内多点位置扫描，弧、线、圆等轨迹的匀速扫描。

　　(3) 导入背景图片，并可自由调整大小，并将当前视图存为图片。

　　(4) 可切换显示不同视图(XY、YZ、XZ)内的点，图形。

　　(5) 可进行自动、单步测试，进行暂停、停止、从选择点开始等功能。

　　(6) 绕过障碍物扫描功能。

　　1.2 系统设计

　　硬件配置

　　控制系统采用Trio 309控制器，使用网络连接通信控制运动。伺服驱动器采用采用MOTEC伺服电机，X轴使用两套伺服电机，主伺服同步驱动从伺服运动。机械部分采用MOTEC三坐标大行程平台，软件部分由本公司独立开发。

　　1.3设备三维图

　　2 软件功能

　　(1) 可读取多种软件格式文件包括：bdf文件、dat文件、fem文件、inp文件、Excel文件及数控行业通用的G代码文件，本软件文件格式为rot。

　　(2) 图形绘制编辑功能，可绘制点、线、3点弧、起终点半径弧、3点圆、圆心半径圆等;通过图形属性修改相关特性，也可选中图形进行拉伸、移动等操作;支持复制、粘贴、删除、剪切、查找等操作。

　　(3) 选择捕捉功能，可单选、多选、框选、全选等图形记录，能对点、线或弧两端点及中点等进行自动捕捉。

　　(4) 方便的图形查看功能，利用鼠标滚轮自由缩放、框选放大、适应窗口、适应图形、路径显示、导航查看，并且视图左面及上面有刻度显示及鼠标移动的坐标显示。

　　(5) 层操作功能，根据用户需要可将绘制图形设置在不同的层上，进行层显示、层偏移等操作;不同的层可设置不同颜色区分。

　　(6) 运动控制功能，可进行PTP(点到点)运动，手动寸动、手动连动，扫描运动等。

　　(7) 文本编辑功能，能将图形自动转化为G代码文本，手动修改。

　　(8) 导入背景图片并进行自由移动，可自由调整图片大小。

　　(9) 视图切换功能，可以自由切换视图显示XY、XZ、YZ三种。

　　(10) 匀速扫描实时显示合成速度，各轴位置曲线的变化。

　　(11) 导出采集点的坐标及状态、时间等信息。

　　(12) 保存当前视图显示图形为bmp图片。

　　(13) 输入参数自动生成三维矩阵。

　　3系统介绍

　　运动中界面：

　　3.1 界面介绍

　　3.1.1 图形编辑区：

　　可绘制点、线、3点弧、起终点半径弧、3点圆、圆心半径圆等;通过图形属性修改相关特性，也可选中图形进行拉伸、移动等操作;支持复制、粘贴、删除、剪切、查找等操作。

　　3.1.2 显示控制区：

　　实时显示各轴位置、速度、已扫记录、总记录等信息。

　　手动控制

　　实时显示XYZ轴位置，实时速度，当前运动的记录序号，总记录号。

　　3.1.3基本控制

　　视图切换选择：XY、XZ、YZ三种。

　　单步：进行离散扫描时点击此复选框出现“√单步”，运动一个点后自动停留，再按“F7”键运动到下一点。

　　下一个：离散扫描运动中执行暂停后点此按钮(或按F7键)继续运动，单步停止后点此按钮执行下一个。

　　上一个：离散扫描运动中执行单步停止后点此按钮(或按F6键)执行上一个。

　　离散：当数据为多个点时，可执行此功能。与单步配合使用，不选用单步时，自动移到各地位置并停留一段时间后移到下一点。点击此功能后出现如下对话框，进行从头开始或某一记录开始。点取消退出此操作。

　　匀扫：数据为一个直线或弧或圆时，选择此功能。可匀速行走并20ms采集一次坐标数据。

　　停止：无论什么运动，点击停止按钮或按F9键即可减速停止。(运动时“离散”按钮变为“停止”按钮)

　　暂停：离散扫描运动中按Esc键可暂停各轴移动(快捷键，无对应按钮)。

　　PTP：点到点运动控制，单击后出现以下对话框，可进行相对运动，也可进行绝对运动。

　　相对运动：输入偏移值，点确定后，各轴移动到当前位置+偏移距离点。如：当前位置为(X100,Y100,Z100)，输入X偏移20 Y偏移-30，则移动到位置点(120,70,100)。

　　绝对运动：直接输入三轴坐标值，按确定后移动到设定位置点。如：当前位置为(X100,Y100,Z100)，输入坐标点(120,70,100)，则移动到位置点(120,70,100)。

　　复位：执行机器人找原点功能，一般刚进入软件或故障发生后执行此功能。

　　编辑：点击此按钮后显示一可编辑文本对话框，各点、线、弧、圆均可进行G代码编辑。

　　3.1.4 速度显示区：

　　进行匀速扫描时，在此位置显示速度与时间、位置与时间曲线图。横坐标单位为秒，纵坐标为速度、X轴位置、Y轴位置、Z轴位置曲线。红色为合成速度，绿色为X轴位置，蓝色为Y轴位置，黄色为Z轴位置。

　　图片缩放比例(百分比0~1000)：导入背景图片后，拖动滚动条背景图片进行缩放。

　　3.2 菜单介绍

　　文件：新建，打开，保存，另存为，退出。

　　编辑：剪切，复制，粘贴，删除，撤消，重做，全选，查找，筛选。

　　绘图：导航，选择，点，线，3点圆弧，起终点半径圆弧，3点圆，圆心半径圆。

　　工具：系统参数，背景移动，PTP运动，文本编辑，复位，离散，匀速，绕路设置，数据列表，保存位图，整体偏移，多探头设置，矩阵功能。

　　查看：适应窗口，适应图形，区域放大，比例系数。

　　3.3 右键菜单

　　(1)选中一个点后再右击弹出菜单：

　　接受：选择后点变为绿色，代表已经测试过。

　　拒绝：选择后点变为红色，代表未确认测试结果。

　　移到点：选择后机器人移到选择点位置。

　　(2)选中一个线、弧、圆后再右击弹出菜单：

　　移到点：选择后机器人移到选择图形的起点位置。

　　(3)选中多余一个图形或不选择图形后弹出菜单：剪切、复制、粘贴、绕路。功能同前面介绍的内容。

　　4 结束语

　　此系统已成功应用，并且各项指标达到或超过客户要求，XYZ轴重复定位精度±0.01mm，定位精度为±0.03mm，机器运行平稳。软件开发的功能超过客户需要，实现了快速方便操作，运动路径合乎要求，位置采集准确，采集频率高。此系统丰富的图形，文本编辑功能可应用于数控机床中。