一种用于横切的免编程电子凸轮曲线生成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106406219A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201611170146.6(22)申请日2016.12.16(71)申请人威科达（东莞）智能控制有限公司地址523000广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区南山路一号中集智谷12栋A户(72)发明人王浩吴国赛周义仁卢东(74)专利代理机构东莞市华南专利商标事务所有限公司44215代理人肖冬(51)Int.Cl.G05B19/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种用于横切的免编程电子凸轮曲线生成方法(57)摘要本发明提供一种用于横切的免编程电子凸轮曲线生成方法，该方法根据5次方无量纲化的位置关系函数微分得到速度、加速度、加加速度函数；根据切长的不同，选择不同的条件求出方程系数，将函数进行无量纲值和真实值转换，再进行坐标偏移得到分段函数。本发明只需设置参数刀周长、同步区总长度、切长3个参数，即可生成电子凸轮曲线，同时经过计算避免从轴产生反向速度。在横切领域，这种这种方法生成的电子凸轮曲线将简化现场人员的操作、调试，免于编程，并具有更高的可靠性；速度曲线为4次方函数，与3次方函数相比更为柔和，平顺。CN106406219ACN106406219A权利要求书1/2页1.一种用于横切的免编程电子凸轮曲线生成方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将电子凸轮曲线的主轴位置-从轴位置关系拟合成基本函数，基本函数采用5次方2345多项式：Y＝FY(X)＝D0+D1X+D2X+D3X+D4X+D5X；S2：对主轴位置-从轴位置关系的基本函数进行微分，得出了主轴速度-从轴位置关系234的函数：V＝FV(X)＝D1+2D2X+3D3X+4D4X+5D5X；对主轴速度-从轴位置关系的函数进行微23分，得到了主轴加速度-从轴位置关系的函数：A＝FA(X)＝2D2+6D3X+12D4X+20D5X；对主轴加速度-从轴位置关系的函数进行微分，得出了主轴加加速度-从轴位置关系的函数：J＝Fj2(X)＝6D3+24D4X+60D5X；S3：将电子凸轮曲线根据横切领域的应用特点依次分为第一同步区、调整区和第二同步区；第一同步区的主轴位置-从轴位置关系呈线性关系：Y＝X；第二同步区的主轴位置-从轴位置关系呈线性关系：Y＝X+X0，其中X0为第二同步区前，主轴走过的距离；S4：设置3个参数，分别为：刀周长L刀、第一同步区与第二同步区的总长度L同，切长L切；S5：在调整区内，根据切长L切与刀周长L刀的大小关系，分为三种情况：第一种情况：切长L切小于刀周长L刀；第二种情况：切长L切等于刀周长L刀以及第三种情况：切长L切大于刀周长L刀；S6：第一种情况，依照边界条件：(a)电子凸轮曲线的起始端和终止端都在同步区；(b)在同步区主轴速度与从轴速度相等，那么从轴位置相对于主轴位置的斜率为1；(c)加速度在第一同步区和调整区的连接处的值为0，加速度在第二同步区与调整区的连接处的值为0，从而得出6个方程式，分别为：FY(0)＝Y0＝0、FY(1)＝Y1＝Δy/Δx、FV(0)＝V0＝1、FV(1)＝V1＝1、FA(0)＝A0＝0、FA(1)＝A1＝0，求出第一组的6个函数系数D0、D1、D2、D3、D4、D5；S7：第二种情况，则电子凸轮曲线的第一同步区、调整区和第二同步区的从轴位置相对于主轴位置呈线性关系：Y＝X；S8：第三种情况，当切长L切大于刀周长L刀的情况，此时调整区刀的速度需要小于同步区的速度，根据分析可知，当切长超过一定值的时候将出现反转的情况，那么首先要求得产生反转的切长临界值，令Δy/Δx＝K，因为要求切长临界值，那么Δx将不在是一个已知值，求出K便有了切长临界值，因为速度要产生反转现象，速度在区间的区间有极值点，通过这一条件确定K的值为K0，即有表达式：K0＝(L刀-L同)/(L切-L同)，则切长临界值：L切＝(L刀-L同)K0+L同；根据切长临界值将第三种情况分为两种状态，第一种状态：切长L切大于刀周长L刀，且切长L切小于或等于切长临界值；第二种状态：切L切长大于刀周长L刀，且切长L切大于或者等于切长临界值；S9：第三种情况的第一种状态，与S6的第一种情况相同：依照边界条件：(a)电子凸轮曲线的起始端和终止端都在同步区；(b)在同步区主轴速度与从轴速度相等，那么从轴位置相对于主轴位置的斜率为1；(c)加速度在第一同步区和调整区的连接处的值为0，加速度在第二同步区与调整区的连接处的值为0，从而得出6个方程式，分别为：FY(0)＝Y0＝0、FY(1)＝Y1＝Δy/Δx、FV(0)＝V0＝1、FV(1)＝V1＝1、FA(0)＝A0＝0、FA(1)＝A1＝0，求出第二组的6个函数系数D