一种基于裁床的裁切刀位控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103381611A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103381611103381611A(43)申请公布日2013.11.06(21)申请号201310294798.0(22)申请日2013.07.11(71)申请人杭州金人自动控制设备有限公司地址311121浙江省杭州市余杭区文一西路1218号恒生科技园1号楼306室(72)发明人董辉罗立锋仲晓帆吴祥高阳(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强(51)Int.Cl.B26D7/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种基于裁床的裁切刀位控制方法(57)摘要一种基于裁床的裁切刀位控制方法，包括以下步骤：（1）已知裁切曲线轨迹C(t)，按误差δ对其进行分段曲线拟合，得到m条直线(l1,l2,...,lm)，n个圆弧(r1,r2,...,rn)，拟合得到的曲线：对于，存在0＜δ＜Δ，0＜|P(t)-C(t)|＜δ,于是得到待拟合的实际直刀要走的曲线轨迹的计算公式；（2）所述圆弧曲线轨迹包括以下两类：a.第一类轨迹为相对于切掉方向的凸弧；b.第二类轨迹为相对于切掉方向的凹弧，采用等误差逼近法处理第一类轨迹，采用等步长逼近法与等误差逼近法相结合处理第二类轨迹，保证切割刀位在加工轮廓的同一侧。本发明提供一种精度较高、切割效率较高的基于裁床的裁切刀位控制方法。CN103381611ACN10386ACN103381611A权利要求书1/1页1.一种基于裁床的裁切刀位控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：（1）已知裁切曲线轨迹C(t)，按误差δ对其进行分段曲线拟合，得到m条直线(l1,l2,...,lm)，n个圆弧(r1,r2,...,rn)，拟合得到的曲线轨迹如下：对于，存在0＜δ＜Δ，0＜|P(t)-C(t)|＜δ,于是得到，P(t)＝P1L1+P2L2+...+PmLm+Pm+1Rm+1+...+Pm+nRm+n其中，P(t)是待拟合的实际直刀要走的曲线轨迹，Δ为裁切过程中允许的最大误差，PiLi表示每段曲线轨迹拟合得到的轨迹结果，同时还要满足m+n最小；（2）所述圆弧曲线轨迹包括以下两类：a.第一类轨迹为相对于切掉方向的凸弧；b.第二类轨迹为相对于切掉方向的凹弧，采用等误差逼近法处理第一类轨迹，采用等步长逼近法与等误差逼近法相结合处理第二类轨迹，保证切割刀位在加工轮廓的同一侧。2.如权利要求1所述的一种基于裁床的裁切刀位控制方法，其特征在于：所述步骤（2）中，采用等误差逼近法处理第一类轨迹的具体过程为：第一步、已知裁切曲线轨迹C(t)的起始点参数为t0，在点C(t0)上以刀具基点O构造一条长为刀具宽度s的初始直线l0，其方向为C(t0)点的切线方向；第二步，设定拟合步长为tq，则下一点的参数为ti+m＝ti+m*tq，在曲线下一点C(ti+m)上以刀具基点O构造一条长为刀具宽度s的直线li+m，其方向为C(ti+m)点的切线方向；第三步，若li与li+m存在交点pi+m，且pi+m到曲线C(t)的距离h满足h＜δ，则记录点ti+m，再返回第二步，继续下一点的计算；若li与li+m不存在交点，或者li与li+m存在交点pi+m，但pi+m到曲线C(t)的距离h满足h＞δ，则以ti+m-1为新的参数，返回第二步。3.如权利要求1所述的一种基于裁床的裁切刀位控制方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述步骤（2）中，采用等步长逼近法与等误差逼近法相结合处理第二类轨迹的具体过程如下：第一步，已知裁切曲线轨迹C(t)的起始点参数为t0，在曲线C(t0)上构造一条直线l0，刀具一个端点与起点重合，长为刀具宽度s，刀具的另一个端点也在曲线上C(t0)；第二步，设定拟合步长为tq，则下一点的参数为ti+m＝ti+m*tq，在曲线下一点C(ti+m)，计算该点到li的距离h，若h＜δ，则记录点ti+m，继续下一点的计算，按第二步继续循环；若h＞δ，则转到第三步；第三步，以当前点C(ti)为圆弧起点，以当前C(t)的曲率半径方向为圆心方向，进行刀具的圆弧轨迹拟合；第四步，设定拟合弧度为αp，则下一个拟合点的参数为αn＝n*αp，对应的基点参数ti+n＝ti+n*tq，为将刀具转过αi+n角度，计算得到li与li+n的交点pi+n，计算该点到C(t)的距离h，若h＜δ，则记录点ti+n，转到第二步，继续下一点的计算；若h＞δ，则将αn改为αn-1＝(n-1)*αp，重新计算，直到n＝0，转到第二步。2CN103381611A说明书1/3页一种基于裁床的裁切刀位控制方法技术领域[0001]本发明属于运动控制技术领域，尤其是一种基于