[发明专利]点胶、涂胶设备圆弧过渡轨迹速度规划方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及点胶、涂胶工艺，具体涉及一种高速点胶、涂胶工艺中速度规划方法。

 

背景技术

速度规划属于支撑智能装备的九大关键智能基础共性技术之一的“先进控制与优化技术”领域，通过合理的速度规划可以减少机床加工不合格产品的产生，可以有效的“提升生产效率、技术水平和产品质量，降低能源资源消耗，实现制造过程的智能化和绿色化发展”（引自 《智能制造装备产业“十二五”发展路线图》中对对机床提出的技术发展路线）。

目前主流的点胶系统都是采用速度前瞻来实现对点胶轨迹的速度规划，以期望保证运动平稳、无冲击、在整个运动轨迹上无堆胶，在现有的速度规划方案中尤其注重对拐点处的处理，如图1，点胶ABC一段轨迹时，系统控制胶头从A点开始涂胶，首先按照设定的运动参数从起跳速度加速到Vmax。由于B点为拐点（相邻两段轨迹形成夹角），如果不降速度通过B点，由于胶头机构自身的惯性原因会在B点发生冲击并形成堆胶。因此需要在B点处将速度降至机械结构所能承受的拐弯速度Vlimit，当平滑的通过B点后再升速到Vmax。在现有技术方案下，由于圆弧过渡时不存在冲击，对于圆弧过渡一般不做特殊处理，但是经过发明人总结发现，这样会造成圆弧过渡处出胶量较少，影响整体质量。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种点胶、涂胶设备圆弧过渡轨迹速度规划方法，该方法考虑到了胶阀在圆弧运动中受到向心力的作用，解决了运动轨迹中有平滑的圆弧过渡时抵消胶出胶压力，使得圆弧轨迹上出较量会变少的技术问题。由于设备的性能提高目前设备的运行速度大幅提高，使得这一问题更加突出。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种点胶、涂胶设备圆弧过渡轨迹速度规划方法，

包括考虑圆弧轨迹上向心力的步骤。

更进一步的是：

将运动轨迹细分为多个微线段，运动轨迹中包含至少一个圆弧轨迹；

获得各微线段的理论运动速度V0；同时，考虑圆弧轨迹上向心力对出胶量的影响，设定允许向心加速度Racc，计算出圆弧轨迹上各微线段的圆弧过渡速度V2；

在圆弧过渡速度V2和理论运动速度V0中取较小值作为基准，来规划各微线段的最终矢量速度，以实现整个圆弧轨迹以及圆弧轨迹起始点之前、圆弧轨迹结束点之后附近轨迹的速度规划。

作为优选，上述技术方案包括如下具体步骤：

步骤1：将运动矢量轨迹按等长L拆分成微线段，并设定同一微线段上速度为定值；

步骤2：计算各微线段的曲率半径，根据计算结果确定每一个圆弧轨迹的起始点和结束点；

步骤3：获得第一圆弧轨迹、以及第一圆弧轨迹起始点之前、结束点之后的各微线段的输出速度Vt；

步骤3-1：获得原速度规划下各个微线段的理论运动速度V0；

步骤3-2：根据圆弧轨迹的各个微线段的曲率半径以及设定的允许向心加速度Racc来计算圆弧轨迹上每个微线段的圆弧过渡速度V2；

步骤3-3：将步骤3-1和步骤3-2中得到的每个微线段的理论运动速度V0、圆弧过渡速度V2 的大小，并进行分流处理；

当V2> V0时，停止对该圆弧过渡轨迹的速度规划；

将V2< V0时，将V2设置为当前微线段的输出速度Vt；

步骤3-4：从圆弧轨迹的起始点开始，以圆弧轨迹上微线段的输出速度为低速度，采用设定的加速度a，逆向计算圆弧轨迹的起始点之前的一段轨迹的各个微线段的输出速度Vt，直到计算到大于或等于原规划方案下微线段的理论运动速度V0停止，并将停止时微线段的输出速度Vt设定为其原规划方案下的理论运动速度V0；从圆弧轨迹的结束点开始，以圆弧轨迹上微线段的输出速度为低速度，采用设定的加速度a，计算圆弧轨迹的结束点之后的一段轨迹的各个微线段的输出速度Vt，直到计算到大于或等于原规划方案下微线段的理论运动速度V0停止，并将停止时微线段的输出速度Vt设定为其原规划方案下的理论运动速度V0；从而获得第一个圆弧轨迹、以及第一个圆弧轨迹起始点之前、结束点之后的各轨迹的微线段的输出速度Vt；

步骤4，如果运动矢量轨迹含有超过一个圆弧轨迹，