[发明专利]一种基于时间分割法裁刀切向跟随控制的纸箱切割方法

摘要

一种基于时间分割法裁刀切向跟随控制的纸箱切割方法，包括以下步骤：第一步，由上位机将PLT文件下发给控制器；第二步，控制器读取PLT文件图形信息，所述PLT文件图形信息由若干直线和圆弧曲线组成；第三步，判断当前切割是直线还是圆弧曲线，3.1)如果当切割为直线，按照现有方式执行；3.2)当切割圆弧曲线时，首先将裁刀旋转到与圆弧起始点向切的位置，确定裁刀的起始角度，确定了圆弧曲线切向跟随的运动模型，采用圆弧时间分割法确定出每个插补周期中X轴Y轴刀具旋转轴的进给量，实现裁刀的切向跟随。本发明提供过一种提升控制精度、稳定性良好的基于时间分割法裁刀切向跟随控制的纸箱切割方法。

主权项

一种基于时间分割法裁刀切向跟随控制的纸箱切割方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，由上位机将PLT文件下发给控制器；第二步，控制器读取PLT文件图形信息，所述PLT文件图形信息由若干直线和圆弧曲线组成；第三步，判断当前切割是直线还是圆弧曲线：3.1)如果当切割为直线，将裁刀刀刃与刀具行进方向一致，此时X轴和Y轴联动，裁刀刀刃运动方向一致，不需要进行旋转；当裁刀运动到两直线的连接点时，判断当前两条直线的夹角的θ，当θ角大于设定的角度时，将裁刀抬起，转过θ，将刀具落下，继续切割；当θ角小于设定的角度时，不需要将裁刀抬起，直接转过相应的角度继续切割；3.2)当切割圆弧曲线时，首先将裁刀旋转到与圆弧起始点向切的位置，确定裁刀的起始角度；设圆弧的起点为P_A(x_a,y_a,c_a)终点为P_B(x_b,y_b,c_b)，纸箱切割机由点P_A运动到点P_B,其X轴、Y轴、裁刀的旋转轴C三轴联动，保证裁刀与圆弧相切，根据基于时间分割法的圆弧裁刀切向运动模型，确定每个插补周期内X轴、Y轴、C轴的进给量，根据当前插补周期和电机的步距角确定每个轴的脉冲周期和脉冲数：$\left\{\begin{array}{c}{n}_{xi}=\frac{\mathrm{\Δ}x}{step}\\ n_{yi}=\frac{\mathrm{\Δ}y}{step}\end{array}\right.---\left(1\right)$其中，n_xi是X轴发送的脉冲数，n_yi是Y轴发送的脉冲数，Δx,Δy分别为一个周期内X轴和Y轴的移动量，Step为电机的步距角。裁刀的旋转角度转过的脉冲个数α为裁刀转过的角度，K为切转刀一圈所需的脉冲数，则A轴所需发送的脉冲个数为n_ci；各个脉冲轴的周期根据插补周期T_S和发送的脉个数确定，即：X轴的脉冲周期为Y轴的脉冲周期为A轴的脉冲周期为实现裁刀的切向跟随。