[發(fā)明專利]切割運動控制方法、裝置及計算機可讀存儲介質

有效

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• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112783096B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 伍郁杰;白燕;吳超
• 申請（專利權）人: 杭州愛科科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉新雷

本申請公開了一種切割運動控制方法、裝置及計算機可讀存儲介質。方法包括基于每次加速切割運動或減速切割運動的時長值同時大于伺服驅動器的最小響應平衡時間和切割機的固有振動周期值，確定在對待切割圖形進行切割過程中的加速段和減速段。根據待切割圖形輪廓線確定待切割圖形的加工路徑，根據最小響應平衡時間、基于切割機剛度確定的加速度響應特性、用戶預設的用戶加速度和用戶速度確定相應加工路徑的加速段和減速段，并計算在對相應加工路徑進行切割過程中的最大切割速度和最大切割加速度。本申請可在最短時間內平穩(wěn)切割已知長度的加工路徑，可以高加速度、高運動速度、較低振動的方式切割材料以保證切割質量，有效提高切割效率及切割精度。

技術領域

本申請涉及柔性材料切割技術領域，特別是涉及一種切割運動控制方法、裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

在對柔性材料進行切割時，相應的CAD的圖形輪廓線往往由多個離散的、有順序點的集合來表示，將這些離散的點按順序連接起來得到的軌跡就是這些順序點集合所描繪的輪廓。柔性材料切割機就是按照將這些離散點按順序連接起來后得到的切割運動軌跡執(zhí)行切割操作。從整體看，點集合描繪的是各種各樣的復雜多樣的輪廓，所以點集合非常復雜多樣。從局部看，這些復雜多樣的點集合所描述的輪廓線都是由相鄰兩點組成的線段來表示，所以切割機切割圖形輪廓的運動可簡化為沿線段軌跡運動的多個運動組合。

對于一臺生產好的切割機，切割機所用的電機驅動器、電機、機器的剛度及質量負載都已確定。為了提高切割生產效率，除了改進生產工藝外，最直接的辦法就是設置提高機器加速度acc及機器運動速度Vel，但若機器加速度和機器運動速度太高會導致切割機切割時發(fā)生振動，嚴重影響材料的切割質量。在生產效率、生產質量兼顧的情況下，需要不斷反復調整機器加速度acc及機器運動速度Vel，使之在效率與質量上達到平衡。在實際生產實踐過程中，若輪廓軌跡都是長線段時，切割機的加速度acc及機器運動速度Vel可以調得很高，切割運動平穩(wěn)不發(fā)生振動，切割效率高且切割質量很好。而若輪廓軌跡都是短線段，即使采用長線段已調好的運動平穩(wěn)不振動的加速度acc及運動速度Vel，但機器還是振動得厲害，嚴重影響切割質量。切割機實際的運動速度Vx是由線段長度Sx及已設定的加速度計算出來的，Vx達不到Vel時，其實際運動速度是按Vx運動的，所以引起機器振動的真正原因應該不是Vel設置不合理，也即長線段設定的較高運動速度Vel不適合短線段的機器運動速度的這個原因并不成立。若輪廓圖形比較復雜，由各種長度不一的線段組成，此時采用長線段已調好的運動平穩(wěn)不振動的機器加速度acc及機器運動速度Vel來切割，發(fā)現長線段運動很好，而短線段卻振動。為了找到影響切割平穩(wěn)的正真原因，在全短線時調整機器加速度acc及機器運動速度Vel來測試效果。首先不修改機器加速度acc，只修改機器運動速度Vel來測試，經過測試發(fā)現，當速度降到某一個小值，切割振動現象消失；下次則不修改機器運動速度Vel，只通過修改機器加速度來測試效果，經過測試發(fā)現，當機器加速度降低到某一個小值時，同樣發(fā)現切割振動現象消失；然后使用同樣的方法來對長短線段交錯在一起情況進行測試，發(fā)現只單一修改機器加速度acc及機器運動速度Vel時雖然可以達到消失切割振動的現象，但切割效率嚴重降低。通過對以上現象分析，得出以下2個結論：(a)針對一臺生產好的切割機，機器的剛度及負載都已確定的情況下，機器針對不同距離的運動有最佳的加速度acc`及最佳的運動速度Vel`，若機器加速度acc或機器運動速度Vel的任一個量超出最佳(acc`，Vel`)組合，則機器應會振動。(b)若運動距離不同，最佳的acc`或最佳Vel`也不相同。