CN106940555A - 可编程逻辑控制器、基于plc的运动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可编程逻辑控制器、基于PLC的运动控制方法。该可编程逻辑控制器(10)，用于控制一机械运动系统(50)的运动，包括：一模型数据库(11)，包括一对应所述机械运动系统(50)的笛卡尔2D模型(90)；一路径对象组态模块(12)，用于组态一路径对象，包括：一模型指定单元(121)，用于将所述笛卡尔2D模型(90)指定为所述路径对象的运动学模型，和一差补运算单元(122)，用于差补计算所述路径的X轴坐标值(x)和Y轴坐标值(y)；一同步对象组态模块(13)，用于将一R轴组态为所述X轴或Y轴的同步轴；和一凸轮盘对象组态模块(14)，用于将所述X轴或Y轴与所述R轴组态为凸轮盘关系，并计算R轴的旋转坐标值(β)。

Description

可编程逻辑控制器、基于PLC的运动控制方法

技术领域

本发明涉及机械运动系统的运动控制技术领域，尤其涉及用于控制机械运动系统的运动的可编程逻辑控制器，和基于PLC的运动控制方法。

背景技术

机械运动系统是工业制造领域中的重要系统。例如，在用激光切割机切割大张的原料玻璃来制造智能手机、平板电脑或其他类似设备的玻璃面板的应用中，激光切割机包括激光发射装置和工作台。激光发射装置通常由于其庞大的体积而被安装在一个固定的机械结构上。要使激光束将原料玻璃切割成指定规格形状的目标玻璃面板，必须控制放置玻璃的工作台与激光束之间的相对运动。承载原料玻璃的工作台就是一个机械运动系统。工作台可沿X轴移动，也可以沿Y轴移动，还可以围绕工作台中心的法线R轴旋转。在现有的激光切割机中，主要使用带有运动控制板卡的IPC(Industrial Personal Computer，工控机)或CNC(Computer Numerical Control，计算机数控)系统作为运动控制器来控制工作台的运动。多轴协作运动依赖于运动板卡或CNC系统各自提供的功能及指令。

发明内容

本发明的目的之一是提供可编程逻辑控制器、基于PLC的运动控制方法，该可编程逻辑控制器具有路径功能和凸轮同步功能，实现了机械运动系统的X轴、Y轴和R轴的协同运动，通用性好。

本发明的一个方面提供了可编程逻辑控制器，用于控制一机械运动系统的运动，包括：

一模型数据库，其包括一对应机械运动系统的笛卡尔2D模型，其包括：一X轴、一Y轴和机械运动系统的一工具中心点；

一路径对象组态模块，用于组态一路径对象，其包括：

一模型指定单元，用于将笛卡尔2D模型指定为路径对象的运动学模型，工具中心点能够在X轴和Y轴定义的X-Y平面内沿一路径运动，和

一差补运算单元，用于差补计算路径的X轴坐标值和与X轴坐标值相映射的Y轴坐标值；

一同步对象组态模块，用于将一R轴组态为X轴或Y轴的同步轴；和

一凸轮盘对象组态模块，用于将X轴或Y轴与R轴组态为凸轮盘关系，并根据凸轮盘关系计算与X轴坐标值或Y轴坐标值相映射的R轴的旋转坐标值。

该可编程逻辑控制器具有路径功能和凸轮同步功能，实现了机械运动系统的X轴、Y轴和R轴的协同运动，通用性好。

在可编程逻辑控制器的一种示意性的实施方式中，还包括：

一第一输出单元，用于输出X轴坐标值；

一第二输出单元，用于输出Y轴坐标值；和

一第三输出单元，用于输出R轴的旋转坐标值。

将彼此映射的X轴坐标值、Y轴坐标值和R轴的旋转坐标值分别输出，对应控制机械运动系统的X方向的移动、Y方向的移动和绕R轴的转动的协同。

在可编程逻辑控制器的另一种示意性的实施方式中，还包括：

一路径运动控制模块，用于控制机械运动系统的工具中心点沿着路径匀速运动；和

一凸轮同步运动控制模块，用于控制机械运动系统绕R轴匀速转动。机械运动系统不论是移动还是转动都是匀速的，便于以保证激光切割时玻璃的均匀受热。

在可编程逻辑控制器的再一种示意性的实施方式中，可编程逻辑控制器为TechnologyCPU。Technology CPU在业界得到广泛认可和接受，组态、编程和调试控制系统会很方便。

本发明的另一个方面提供了基于PLC的运动控制方法，用于控制一机械运动系统的运动，包括：

建立一模型数据库，模型数据库包括一对应机械运动系统的笛卡尔2D模型，笛卡尔2D模型包括：一X轴、一Y轴和机械运动系统的一工具中心点；

组态一路径对象，包括：

将笛卡尔2D模型指定为路径对象的运动学模型，工具中心点能够在X轴和Y轴定义的X-Y平面内沿一路径运动，和

差补计算路径的X轴坐标值和与X轴坐标值相映射的Y轴坐标值；

将一R轴组态为X轴或Y轴的同步轴；和

将X轴或Y轴与R轴组态为凸轮盘关系，并根据凸轮盘关系计算与X轴坐标值或Y轴坐标值相映射的R轴坐标值。

在基于PLC的运动控制方法的一种示意性的实施方式中，还包括：

输出X轴坐标值；

输出Y轴坐标值；和

输出R轴的旋转坐标值。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1是本发明的一个实施例提供的激光切割机系统的机构示意图；

图2是本发明的一个实施例提供的激光切割工艺流程示意图；

图3是本发明的一个实施例提供的笛卡尔2D模型结构示意图；

图4是本发明的一个实施例提供的凸轮盘数据示意图；

图5是本发明的一个实施例提供的可编程逻辑控制器的结构框图；

图6是本发明的一个实施方式提供的基于PLC的运动控制方法流程图。

标号说明：

10 可编程逻辑控制器

11 模型数据库

12 路径对象组态模块

121 模型指定单元

122 差补运算单元

13 同步对象组态模块

14 凸轮盘对象组态模块

15 第一输出单元

16 第二输出单元

17 第三输出单元

18 路径运动控制模块

19 凸轮同步运动控制模块

20 接口模块

31、32、33 伺服驱动器

41、42、43 马达

50 机械运动系统

60 激光发射装置

70 原料玻璃

701 直边

702 圆弧边

80 激光切割点

90 笛卡尔2D模型

T 工具中心点

P 圆弧边的圆心

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1是本发明的一个实施例提供的激光切割机系统的机构示意图。从图1中可以看出，该激光切割机系统包括：一可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller，简称PLC)10，一接口模块20，三个伺服驱动器31、32和33，三个马达41、42、43，机械运动系统(即工作台)50和激光发射装置60。在一个示意性的实施方式中，可编程逻辑控制器10采用西门子生产的SIMATIC Technology CPU(简称T-CPU)。T-CPU是一款符合PLCopen运动控制技术规范的运动控制型PLC。可编程逻辑控制器10为机械运动系统(即工作台)50的运动提供控制信号，是运动控制的核心部件。可编程逻辑控制器10输出的控制信号通过接口模块20传输给三个伺服驱动器31、32和33。在一个示意性的实施方式中，接口模块20采用IM174。IM174可用来连接通用的驱动器。T-CPU与IM174采用PROFIBUSIRT(等时同步实时)上的PROFIdrive行规协议进行通信，可提供优化的控制性能，以及确定的和一致性的输入输出数据的传输。在一个示意性的实施方式中，接口模块20被省去，三个伺服驱动器31、32和33采用西门子公司生产的SINAMICS S系列伺服驱动器，可编程逻辑控制器10直接将控制信号传输给SINAMICS S系列伺服驱动器。三个伺服驱动器31、32和33分别一一对应地连接三个马达41、42、43。马达41带动机械运动系统(即工作台)50在X方向上移动，马达42带动机械运动系统(即工作台)50在Y方向上移动，马达43带动机械运动系统(即工作台)50绕着其自身的旋转轴R旋转。旋转轴R垂直于X-Y平面并穿过机械运动系统(即工作台)50的中心。旋转轴R在X-Y平面的垂直投影点称之为工具中心点。机械运动系统(即工作台)50在X-Y平面内的移动可等效为工具中心点在X-Y平面内的移动。激光发射装置60相对于整个光切割机系统而言是静止不动的，机械运动系统(即工作台)50相对激光发射装置60运动，带动位于机械运动系统(即工作台)50上的原料玻璃70相对激光发射装置60运动，从而使得原料玻璃70被激光切割。图1中以激光切割机为例，但并不以此为限。

图2是本发明的一个实施例提供的激光切割工艺流程示意图。图2中以将原料玻璃切割出一个直边和与该直边连接的圆弧边为例。从图2中可以看出，机械运动系统(即工作台)50的工具中心点T在X-Y平面内的运动轨迹为：位置A→位置B→位置C→位置D(简称路径ABCD)。机械运动系统(即工作台)50在位置A→位置B→位置C的过程中仅仅是移动，没有转动。机械运动系统(即工作台)50在位置C→位置D的过程中移动和转动同时进行并相互协同。位置A是初始位置，位置B是加工起始位置。原料玻璃70在从位置A运动到位置B的过程中，未被切割。图2中以原料玻璃70是矩形为例，但并不以此为限，在其他实施例中，原料玻璃70可以是任意形状。原料玻璃70在从位置B运动到位置C的过程中，经过激光切割点80被切割出一直边701。原料玻璃70在从位置C运动到位置D的过程中，被切割出一圆弧边702。图2所示的实施例中工具中心点T为目标玻璃面板的几何中心点。从图2中看可以看出，机械运动系统(即工作台)50和原料玻璃70在X-Y平面内的移动(非转动)等效为工具中心点T在X-Y平面内的移动。

从上述图1和图2中可以看出机械运动系统(即工作台)50在可编程逻辑控制器10的控制下运动，进而带动原料玻璃70被切割。图5是本发明的一个实施例提供的可编程逻辑控制器的结构框图。从图5中可以看出，该可编程逻辑控制器10包括：

一模型数据库11，其包括一对应机械运动系统50的笛卡尔2D模型90(如图3所示)，其包括：一X轴、一Y轴和机械运动系统50的一工具中心点T；

一路径对象组态模块12，用于组态一路径对象，其包括：

一模型指定单元121，用于将笛卡尔2D模型90指定为路径对象的运动学模型，工具中心点T能够在X轴和Y轴定义的X-Y平面内沿一路径运动，和

一差补运算单元122，用于差补计算路径的X轴坐标值x和与X轴坐标值x相映射的Y轴坐标值y；

一同步对象组态模块13，用于将一R轴组态为X轴或Y轴的同步轴；和

一凸轮盘对象组态模块14，用于将X轴或Y轴与R轴组态为凸轮盘关系，并根据凸轮盘关系计算与X轴坐标值x或Y轴坐标值y相映射的R轴的旋转坐标值β。

结合图1、图2、图5和图3，可编程逻辑控制器10一方面要控制电机41、42使得机械运动系统(即工作台)50在X-Y平面内移动(包括直线移动和曲线移动)，另一方面要控制电机43使得机械运动系统(即工作台)50在绕着R轴旋转。当机械运动系统(即工作台)50需要在X-Y平面内移动的同时绕着R轴旋转，以实现用户的特定工艺需求，例如加工具有圆弧形的玻璃面板。X轴和Y轴又被称为路径轴。R轴又被成为同步轴。

可编程逻辑控制器10为了实现控制电机41、42使得机械运动系统(即工作台)50在X-Y平面内移动(包括直线移动和曲线移动)，首先需要在可编程逻辑控制器10内建立模型数据库11，其包括对应机械运动系统50的笛卡尔2D模型90。然后路径对象组态模块12组态一路径对象，这样可编程逻辑控制器10就能够根据该路径对象设定的路径产生对应机械运动系统50沿着该路径移动的控制信号。路径对象的组态包括两步。第一步先将笛卡尔2D模型90指定为路径对象的运动学模型，这样可编程逻辑控制器10才能够将笛卡尔2D模型90与图1中的机械运动系统50在X-Y平面内移动相关联。笛卡尔2D模型90内的工具中心点T在X-Y平面内的运动模拟了机械运动系统50在X-Y平面的移动。该路径为X-Y平面内的路径，可以是直线，也可以是曲线。可编程逻辑控制器10根据笛卡尔2D模型90产生与机械运动系统50在X-Y平面内移动相对应的控制信号。第二步根据具体的工艺需求，设定路径的具体值，也就是设定X轴坐标值x，以及与该X轴坐标值x映射的Y轴坐标值y。在一个示意性的实施方式中，X轴坐标值x和Y轴坐标值y包括一取值范围内的多个采样点。X轴坐标值x与Y轴坐标值y是一一对应的，可编程逻辑控制器10将X轴坐标值x传输给伺服驱动器31，进而驱动电机41使得机械运动系统50在X方向运动；同步地可编程逻辑控制器10将Y轴坐标值y、传输给伺服驱动器32，进而驱动电机42使得机械运动系统50在Y方向移动。机械运动系统50在X方向和Y方向的移动是协同的，其在X-Y平面的移动轨迹与可编程逻辑控制器10中路径对象中设定的路径一致。

具体地说，如图2所示，机械运动系统50在X-Y平面内的移动路径(等同于工具中心点T在X-Y平面内的移动路径)为位置A→位置B→位置C→位置D。可编程逻辑控制器10的差补运算单元122在该路径内每单位距离取一采样点，得到所有采样点的X轴坐标值x和Y轴坐标值y。在一个示意性的实施方式中，可编程逻辑控制器10还包括：一第一输出单元15，用于输出X轴坐标值x；和一第二输出单元16，用于输出Y轴坐标值y。

可编程逻辑控制器10不能根据笛卡尔2D模型90产生与机械运动系统50绕着R轴旋转相对应的控制信号。当机械运动系统50在X-Y平面内的移动的同时绕着R轴旋转，可编程逻辑控制器10建立一与X轴或Y轴具有预定同步关系的R轴。具体的，同步对象组态模块13将一R轴组态为X轴或Y轴的同步轴。这里的R轴与图1中机械运动系统50的R轴对应。凸轮盘对象组态模块14将X轴或Y轴与R轴组态为凸轮盘关系，并根据该凸轮盘关系计算与X轴坐标值x或Y轴坐标值y相映射的R轴的旋转坐标值β。R轴与X轴或Y轴为凸轮盘关系正确模拟了实际的机械运动系统50在X-Y平面内的移动的同时绕着R轴旋转。以R轴与X轴凸轮同步为例，R轴与X轴的具体的凸轮盘关系为R轴的旋转坐标值β与X轴坐标值x之间的具体映射关系：β＝F(x)。这里R轴的旋转坐标值的含义是机械运动系统50绕R轴旋转的角度。R轴与X轴的具体的凸轮盘关系可以根据用户的实际工艺需求定义，通用性好。

具体地说，如图2所示，机械运动系统50在X-Y平面内的移动路径为位置A→位置B→位置C的过程中仅仅是平移，没有旋转；对应地R轴的旋转坐标值β为0。机械运动系统50从位置C到位置D的过程中，为了实现玻璃面板的圆弧倒角，机械运动系统50在X-Y平面内移动1/4圆弧的同时还绕着R轴旋转90度。X轴、Y轴和R轴使工具中心点T沿着一个1/4圆弧运动从位置C到它的下一个位置D，这等效于工具中心点T围绕一个P点进行90°的旋转动作，同时整个原料玻璃面板旋转90°，以准备下一长边或宽边的切割。从位置C到位置D的过程中平移和转动协同工作，使得圆弧边702的圆心P的坐标保持不变。也就是说，机械运动系统50绕R轴旋转的角度β与工具中心点T绕P点旋转的角度(α-α0)相同，α为线段PT与X轴的夹角，α0为线段PC与X轴的夹角。由于要求目标玻璃面板的规格尺寸可根据实际需求定义，所以P点的位置依赖于目标玻璃面板的长度、宽度和圆弧倒角的半径。工具中心点T在CD圆弧线上任意一点的坐标为(x,y,β)，x为工具中心点T在X轴的坐标值(即X轴坐标值)，y为工具中心点T在Y轴的坐标值(即Y轴坐标值)，β为机械运动系统50绕R轴旋转的角度。Y轴坐标值y与X轴坐标值x之间的映射关系为： PT为工具中心点T与圆心P之间的距离，L为目标玻璃面板的长度，W为目标玻璃面板宽度，r为圆弧边702的半径。目标玻璃面板的长度L、宽度W、圆弧边702的长度和半径r均根据工艺要求在加工之前进行定义。R轴的旋转坐标值β与X轴坐标值x之间的映射关系为：β＝α-α0＝π-arccos(x/PT)-α0,α∈[α0,α0+π/2]。可编程逻辑控制器10的凸轮盘对象组态模块14得到对应所有采样点的X轴坐标值x的R轴的旋转坐标值β。在一个示意性的实施方式中，凸轮盘数据(采样点)即(X轴坐标值x和R轴的旋转坐标值β的关系)可在T-CPU的STEP 7程序中计算，并通过工艺指令动态地写入到T-CPU的工艺处理器中，如图4所示。

在一个示意性的实施方式中，可编程逻辑控制器10还包括：一第三输出单元17，用于输出R轴的旋转坐标值β。可编程逻辑控制器10将R轴的旋转坐标值β传输给伺服驱动器33，进而驱动电机43使得机械运动系统50绕着R轴旋转，实现了机械运动系统50绕着R轴旋转与在X-Y平面内的移动的协同作用。这样在机械运动系统50执行完的位置A→位置B→位置C→位置D的路径的各段运动(包括移动和转动)后，目标玻璃面板的各边(长、宽)以及倒角在它经过激光切割点80时成形。

综上，由于P点不是工具中心点，机械运动系统50的旋转无法绕P点而只能绕工具中心点T进行，所以原料玻璃面板的旋转动作必须通过X轴、Y轴和R轴的协作运动实现。可应用T-CPU的路径功能实现工具中心点T以P点为圆心的1/4圆周运动(注意：仅T点)。而要使整个玻璃面板旋转90°，必须同时应用T-CPU的凸轮同步功能使R轴的动态位置与X轴或Y轴的动态位置保持一定的同步关系。本发明的实施例中，由PLC控制的指定的顺序运动的方案不仅提高了控制系统的实时性和确定性性能，而且由于SIMATIC PLC和PLCopen规范在业界得到广泛认可和接受，对于从事工程工作的工程师来说，组态、编程和调试控制系统会很方便。这样，更短的切割机上市时间也得到了保证。

在一个示意性的实施方式中，可编程逻辑控制器10还包括：一路径运动控制模块18，用于控制机械运动系统50的工具中心点T沿着路径匀速运动；和一凸轮同步运动控制模块19，用于控制机械运动系统50绕R轴匀速转动。机械运动系统50在路径的各段运行的线速度必须保持一致，以保证玻璃的均匀受热。需要说明的是，这里的“匀速”的概念并非指速度绝对不变，在实际工艺过程中，机械运动系统50的工具中心点T沿着路径运动的速度是有变化的，例如从起点开始加速，中间保持速度不变，临近终点减速，但速度的变化范围在工艺允许的范围内，机械运动系统50的工具中心点T在路径内的运动整体近似为速度不变，即匀速。

本发明的一个实施例提供了基于PLC的运动控制方法，用于控制一机械运动系统的运动。图6是本发明的一个实施方式提供的基于PLC的运动控制方法流程图。从图6中可以看出，该方法包括：

S10、建立一模型数据库11，模型数据库11包括一对应机械运动系统50的笛卡尔2D模型90，笛卡尔2D模型90包括：一X轴、一Y轴和机械运动系统50的一工具中心点T；

S20、组态一路径对象，包括：

S21、将笛卡尔2D模型90指定为路径对象的运动学模型，工具中心点T能够在X轴和Y轴定义的X-Y平面内沿一路径运动，和

S22、差补计算路径的X轴坐标值x和与X轴坐标值x相映射的Y轴坐标值y；

S30、将一R轴组态为X轴或Y轴的同步轴；和

S40、将X轴或Y轴与R轴组态为凸轮盘关系，并根据凸轮盘关系计算与X轴坐标值x或Y轴坐标值y相映射的R轴的旋转坐标值β。

在一个示意性的实施方式中，该方法还包括：

S50、输出X轴坐标值x；输出Y轴坐标值y；和输出R轴的旋转坐标值β。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.可编程逻辑控制器，用于控制一机械运动系统(50)的运动，包括：

一模型数据库(11)，其包括一对应所述机械运动系统(50)的笛卡尔2D模型(90)，其包括：一X轴、一Y轴和所述机械运动系统(50)的一工具中心点(T)；

一路径对象组态模块(12)，用于组态一路径对象，其包括：

一模型指定单元(121)，用于将所述笛卡尔2D模型(90)指定为所述路径对象的运动学模型，所述工具中心点(T)能够在所述X轴和Y轴定义的X-Y平面内沿一路径运动，和

一差补运算单元(122)，用于差补计算所述路径的X轴坐标值(x)和与所述X轴坐标值(x)相映射的Y轴坐标值(y)；

一同步对象组态模块(13)，用于将一R轴组态为所述X轴或Y轴的同步轴；和

一凸轮盘对象组态模块(14)，用于将所述X轴或Y轴与所述R轴组态为凸轮盘关系，并根据所述凸轮盘关系计算与所述X轴坐标值(x)或Y轴坐标值(y)相映射的R轴的旋转坐标值(β)。

2.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，还包括：

一第一输出单元(15)，用于输出所述X轴坐标值(x)；

一第二输出单元(16)，用于输出所述Y轴坐标值(y)；和

一第三输出单元(17)，用于输出所述R轴的旋转坐标值(β)。

3.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，还包括：

一路径运动控制模块(18)，用于控制所述机械运动系统(50)的工具中心点(T)沿着所述路径匀速运动；和

一凸轮同步运动控制模块(19)，用于控制所述机械运动系统(50)绕所述R轴匀速转动。

4.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述可编程逻辑控制器(10)为Technology CPU。

5.基于PLC的运动控制方法，用于控制一机械运动系统(50)的运动，包括：

建立一模型数据库(11)，所述模型数据库(11)包括一对应所述机械运动系统(50)的笛卡尔2D模型(90)，所述笛卡尔2D模型(90)包括：一X轴、一Y轴和所述机械运动系统(50)的一工具中心点(T)；

组态一路径对象，包括：

将所述笛卡尔2D模型(90)指定为所述路径对象的运动学模型，所述工具中心点(T)能够在所述X轴和Y轴定义的X-Y平面内沿一路径运动，和

差补计算所述路径的X轴坐标值(x)和与所述X轴坐标值(x)相映射的Y轴坐标值(y)；

将一R轴组态为所述X轴或Y轴的同步轴；和

将所述X轴或Y轴与所述R轴组态为凸轮盘关系，并根据所述凸轮盘关系计算与所述X轴坐标值(x)或Y轴坐标值(y)相映射的R轴的旋转坐标值(β)。

6.根据权利要求5所述的基于PLC的运动控制方法，其特征在于，还包括：

输出所述X轴坐标值(x)；

输出所述Y轴坐标值(y)；和

输出所述R轴的旋转坐标值(β)。