[發明專利]一種單張紙印刷機遞紙吸嘴運動軌跡優化設計方法

有效

• 申請號: 201811364889.6
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109626044B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 王偉;高文林
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B65H5/22
• 分類號: B65H5/22
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種遞紙吸嘴機構吸嘴運動軌跡優化設計方法,其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1:根據工作區域長度、周期，確定曲線過度段的軌跡方程;

步驟S2:對過渡段進行曲線積分計算過渡段弧長，求得勻速直線段的長度,并建立運動行程時間多項式;

步驟S3:根據得到的軌跡方程和運動行程時間多項式，計算得到運動的軌跡形狀和位移、速度、加速度隨時間變化的運動規律圖；

步驟S4:將垂直比例系數，水平比例系數和超橢圓曲線階次作為設計變量，整段最大合加速度作為設計目標進行優化設計，并根據運動的軌跡形狀和位移、速度、加速度隨時間變化的運動規律圖，得到最優運動軌跡和位移、速度、加速度隨時間變化的運動規律圖。

2.根據權利要求1所述的一種遞紙吸嘴機構吸嘴運動軌跡優化設計方法,其特征在于：所述步驟S1具體為：

步驟S11:將運動軌跡分為八段；

步驟S12:根據遞紙吸嘴工藝要求，確定軌跡總行程水平距離L1、回程上升段垂直距離L2、取紙上升段垂直距離L3、回程下降段后半段水平距離L4、軌跡周期T；

步驟S13:引入垂直比例系數，水平比例系數，超橢圓階次m，確定曲線過度段的軌跡方程。

3.根據權利要求2所述的一種遞紙吸嘴機構吸嘴運動軌跡優化設計方法,其特征在于：所述運動分為八段包括：取紙上升段ABC， AB為前半段，BC為后半段；

遞紙段CD；回程上升段DEF，前半段DE，后半段EF；回程段FG；回程下降段GHA，前半段GH，后半段HA；其中遞紙段和回程段采用直線段；取紙上升段、回程上升段、回程下降段采用超橢圓曲線過渡。

4.根據權利要求1所述的一種遞紙吸嘴機構吸嘴運動軌跡優化設計方法,其特征在于：所述步驟S2具體為：

步驟S21:對過渡段進行曲線積分計算過渡段弧長，并求得勻速直線段的長度;

步驟S22:根據總周期和每段的長度，確定每段的時間，考慮每段首末位置位移、速度、加速度、躍度的約束，建立行程時間多項式。

5.根據權利要求1所述一種遞紙吸嘴機構吸嘴運動軌跡優化設計方法,其特征在于：所述步驟S3具體為：

步驟S31:將周期分為N個微段，確定每段微分時長，根據運動行程時間多項式，對應時長將總行程相應分為N微段，確定每段微分長度;

步驟S32：通過軌跡方程x,y的關系，計算局部坐標下各微段的x,y方向位移、速度、加速度；并通過坐標平移變換；

步驟S33:將局部坐標轉化為整體坐標，得到運動軌跡形狀，和位移、速度、加速度隨時間變化的運動規律圖。

6.根據權利要求2所述的一種遞紙吸嘴機構吸嘴運動軌跡優化設計方法,其特征在于：所述步驟S4具體為：

步驟S41:將垂直比例系數，水平比例系數和超橢圓曲線階次m作為設計變量，整段最大合加速度作為設計目標;

步驟S42:構建m---a_max圖；

步驟S43:根據m---a_max圖，計算最小加速度對應的長度比例系數和，超橢圓階次m，得到最優的運動軌跡形狀，和位移、速度、加速度隨時間變化的運動規律圖。