CN108940759B - 连续加工路径的恒定胶量的控制方法及系统 - Google Patents

连续加工路径的恒定胶量的控制方法及系统 Download PDF

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CN108940759B CN201811038347.XA CN201811038347A CN108940759B CN 108940759 B CN108940759 B CN 108940759B CN 201811038347 A CN201811038347 A CN 201811038347A CN 108940759 B CN108940759 B CN 108940759B
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Abstract

本发明公开了一种连续加工路径的恒定胶量的控制方法,包括:根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认相邻点胶路径所属的工艺路径;计算工艺路径的工艺路径参数;由开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启所述点胶开关;添加工艺路径至点胶轨迹缓冲区;将当前段轨迹更新为下一段轨迹;判断是否为最后一段轨迹。本发明提出的确认相邻点胶路径所属的工艺路径并计算工艺路径参数,有效解决点胶路径胶量不均匀的问题。

Description

连续加工路径的恒定胶量的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域,尤其涉及一种连续加工路径的恒定胶量的控制方法及系统。
背景技术
常见的点胶轨迹由直线段和圆弧段首尾依次相连组成,在相邻轨迹衔接处存在夹角,即相邻轨迹之间在衔接点处不一定相切。正是由于衔接点处曲线曲率变化,点胶运动在遇到曲率变化的衔接点时必须进行加减速控制以满足机床负载能力和曲率变化的限制。这就造成点胶运动速度是变化的,若出胶速度保持不变,则容易引发两个问题:当点胶运动速度较慢,点胶量会比要求的多,造成堆胶现象;若点胶头运动过快,点胶量会比要求的少,造成缺胶现象。
换句话说,速度较快时出现的缺胶现象,速度较慢时出现的堆胶现象,最终造成点胶路径的胶量不均匀,影响点胶质量和一致性。为了保证点胶路径胶量均匀性,必须对出胶速度进行控制。针对这个问题,现有的解决方案通过模拟量控制胶阀出胶量,即胶头出胶量的大小跟随胶头运动速度大小实时调整。但此类方案实现需要运动控制器和胶阀支持模拟量控制,需额外开发模拟量控制算法和添加相应的硬件模块,另外,支持模拟量控制的胶阀比普通胶阀价格成本高。因此,现有方案的开发成本和硬件成本相对较高。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提出一种连续加工路径的恒定胶量的控制方法来解决现有的数控加工发生点胶质量和一致性不佳的难题。
本发明提出一种连续加工路径的恒定胶量的控制方法,所述控制方法应用于数控加工,所述控制方法包括:
根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径;
计算所述工艺路径的工艺路径参数;
由开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭所述点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启所述点胶开关;
添加所述工艺路径至点胶轨迹缓冲区;
将当前段轨迹更新为下一段轨迹;
判断是否为最后一段轨迹,若是,结束,若否,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径。
进一步地,在根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径前,所述控制方法还包括:
执行初始化,所述初始化包括:
预读所需处理的轨迹总段数N。
进一步地,所述“根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径”包括:
设置所述当前段轨迹为直线;
设置所述下一段轨迹为直线;
其中,相邻点胶路径包括直线AB及直线BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的所述响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD。
进一步地,所述“计算所述工艺路径的工艺路径参数”包括:
设置坐标点A(xA,yA)、B(xB,yB)及F(xF,yF);
判断xB是否等于xA
当xB不等于xA时,设置直线AB的斜率KAB,设置所述直线AB与x轴正方向的夹角ΦAB,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000031
当xB等于xA时,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000041
设置坐标点C(xC,yC)及E(xE,yE),其中,坐标点E(xE,yE)为直线BC反向延长线上的坐标点;
判断xC是否等于xB
当xC不等于xB时,设置直线BC的斜率KBC,设置所述直线BC与x轴正方向的夹角ΦBC,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000042
当xC等于xB时,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000043
设置圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),半径Ra=|OE|=|OF|;
根据余弦定理计算直线AB、直线AC及直线BC形成的夹角βa
Figure BDA0001791464000000051
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EC的斜率kEC,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000052
进一步地,所述“根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径”包括:
设置所述当前段轨迹为直线;
设置所述下一段轨迹为圆弧;
其中,相邻点胶路径包括直线AB及圆弧BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,其中直线EB为圆弧BC在B点处的切线,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的所述响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD。
进一步地,所述“计算所述工艺路径的工艺路径参数”包括:
设置坐标点A(xA,yA)、B(xB,yB)及F(xF,yF);
判断xB是否等于xA
当xB不等于xA时,设置直线AB的斜率KAB,设置所述直线AB与x轴正方向的夹角ΦAB,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000061
当xB等于xA时,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000062
设置直线BE的斜率kBE,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000063
设置半径Rb=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线BF及直线EF所形成的夹角βb
Figure BDA0001791464000000071
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000072
进一步地,所述“根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径”包括:
设置所述当前段轨迹为圆弧;
设置所述下一段轨迹为直线;
其中,相邻点胶路径包括圆弧AB及直线BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,其中直线BF为圆弧AB在B点处的切线,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的所述响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD,设置坐标点O1(xO1,yO1)为所述圆弧AB的圆心。
进一步地,所述“计算所述工艺路径的工艺路径参数”包括:
设置所述圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),设置半径Rc=|OE|=|OF|,设置直线BF的斜率kBF,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000081
设置坐标点B(xB,yB)、C(xC,yC)及E(xE,yE),其中,坐标点E(xE,yE)为直线BC反向延长线上的坐标点;
判断xC是否等于xB
当xC不等于xB时,设置直线BC的斜率KBC,设置所述直线BC与x轴正方向的夹角ΦBC,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000082
当xC等于xB时,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000083
设置半径Rc=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线EF及直线BF形成的夹角βc
Figure BDA0001791464000000091
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000092
进一步地,所述“根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径”包括:
设置所述当前段轨迹为圆弧;
设置所述下一段轨迹为圆弧;
其中,相邻点胶路径包括圆弧AB及圆弧BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,其中直线BF为圆弧AB在B点处的切线,直线EB为圆弧BC在B点处的切线,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的所述响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD,设置坐标点O1(xO1,yO1)为所述圆弧AB的圆心,设置坐标点O2(xO2,yO2)为所述圆弧BC的圆心;
所述“计算所述工艺路径的工艺路径参数”包括:
设置所述圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),设置直线BF的斜率kBF,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000101
设置直线BE的斜率kBE,设置直线O2B的斜率kO2B,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000102
设置半径Rd=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线EF及直线BF形成的夹角βd
Figure BDA0001791464000000103
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000111
本发明还提出一种连续加工路径的恒定胶量的控制系统,所述控制系统应用于数控加工,所述控制系统包括:
确认模块,所述确认模块用于根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径;
计算模块,所述计算模块用于计算所述工艺路径的工艺路径参数;
控制模块,所述控制模块通过开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭所述点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启所述点胶开关;
添加模块,所述添加模块用于添加所述工艺路径至点胶轨迹缓冲区;
更新模块,所述更新模块用于将当前段轨迹更新为下一段轨迹;
判断模块,所述判断模块用于判断是否为最后一段轨迹,若是,结束,若否,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径。
本发明的技术方案具有以下有益效果:
本发明通过计算根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认相邻点胶路径所属的工艺路径。计算工艺路径的工艺路径参数。由开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关。在连续加工路径的整个运动过程除了点胶运动开始和结束存在加减速以外,其它时刻点胶头保持匀速运动,故可确保点胶阀保持恒速出胶,有效解决连续涂胶路径胶量不均匀而影响点胶质量和一致性的技术问题。此外,上述计算方法简单,易实现,能满足实时性要求很高的应用于数控,可充分利用现有的系统资源,提高了系统的数控加工效率及配置灵活性,并降低开发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明实施例的某些实施例,因此不应被看作是对本发明实施例范围的限定。
图1是本发明实施例1的连续加工路径的恒定胶量的控制方法的方法流程图。
图2是本发明实施例2的连续加工路径的恒定胶量的控制方法的优化方法的方法流程图。
图2a是本发明实施例2的连续加工路径(直线-直线)的示意图。
图2b是本发明实施例2的连续加工路径(直线-圆弧)的示意图。
图2c是本发明实施例2的连续加工路径(圆弧-直线)的示意图。
图2d是本发明实施例2的连续加工路径(圆弧-圆弧)的示意图。
图3是本发明实施例3的连续加工路径的恒定胶量的控制系统的方块图。
主要元件符号说明:
300-控制系统;310-确认模块;320-计算模块;330-控制模块;340-添加模块;350-更新模块;360-判断模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。因此,以下对在附图中提供的本发明实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明实施例的范围,而是仅仅表示本发明实施例的选定实施例。基于本发明实施例的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明实施例保护的范围。
下面结合具体的实施例对本发明实施例进行详细说明。
实施例1
请参照图1,图1是本发明实施例1的连续加工路径的恒定胶量的控制方法(以下简称“控制方法”)的方法流程图。控制方法包括:
S101、根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认相邻点胶路径所属的工艺路径。
进一步来说,连续加工路径中的相邻点胶路径可以包括直线-直线、直线-圆弧、圆弧-直线及圆弧-圆弧。
S103、计算工艺路径的工艺路径参数。
通过预设的公式来计算工艺路径的工艺路径参数。工艺路径参数可以包括直线长度、直线斜率、两直线间的夹角、圆弧半径、坐标点位置及直线与x轴正方向的夹角。
S105、由开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启点胶开关。
例如,由开关信号控制点胶阀提前开启点胶开关,由开关信号控制点胶阀提前关闭点胶开关。当完成上一段轨迹的点胶制程后,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭点胶开关。当完成当前段轨迹的点胶制程后,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启所述点胶开关。
S107、添加工艺路径至点胶轨迹缓冲区。
将工艺路径(直线-直线、直线-圆弧、圆弧-直线、圆弧-圆弧)添加至点胶轨迹缓冲区。
S109、将当前段轨迹更新为下一段轨迹。
在完成当前段轨迹的点胶制程后,将当前段轨迹更新为下一段轨迹。
S111、判断是否为最后一段轨迹,若是,结束,若否,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认相邻点胶路径所属的工艺路径。
设置所有段轨迹的数量为N,当判断当前段轨迹为最后一段轨迹时,结束;当判断当前段轨迹并不是最后一段轨迹时,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径。
本发明提出的连续加工路径的恒定胶量的控制方法预先在每两段相邻点胶路径之间引入工艺路径,并计算相关工艺路径参数,引入的工艺路径作为点胶头运动轨迹的一部分,其目的是为了整个运动过程不减速,以令连续加工过程更加顺畅。利用开关信号精确控制点胶阀开关实现对点胶路径的提前开启或关闭点胶阀,即点胶头运动接近上一段轨迹终点时提前关闭点胶阀,然后以匀速运动进入无需点胶的工艺路径,然后在即将进入下一段轨迹时提前打开点胶阀开关,这里所说的提前量指的是点胶阀的响应时间为t,提前量的距离为Vt。另外,在连续加工路径的整个运动过程除了点胶运动开始和结束存在加减速以外,其它时刻点胶头保持匀速运动,故可确保点胶阀保持恒速出胶,即可实现点胶路径涂胶均匀性和一致性,有效降低堆胶及/或缺胶现象。
实施例2
请参照图2,图2是本发明实施例2的连续加工路径的恒定胶量的控制方法(以下简称“控制方法”)的方法流程图。控制方法包括:
S200、执行初始化,所述初始化包括:
预读所需处理的轨迹总段数N。
S201、根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径。
S203a、设置当前段轨迹为直线,设置下一段轨迹为直线。
请参照图2a,图2a是本发明实施例2的连续加工路径(直线-直线)的示意图。
在图2a中,相邻点胶路径包括直线AB及直线BC,直线AB及直线BC的连接点为坐标点B。相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF。设置点胶头的均速运动速度V,设置点胶阀的响应时间t,设置直线BD=Vt,代表点胶头在直线BD以均速运动速度V进行点胶。设置直线BD为点胶阀在响应时间的运动位移。设置直线BF=直线EB=直线BD。
S203b、计算工艺路径(对应当前段轨迹为直线及下一段轨迹为直线)的工艺路径参数。
设置坐标点A(xA,yA)、B(xB,yB)及F(xF,yF);
判断xB是否等于xA
当xB不等于xA时,设置直线AB的斜率KAB,设置直线AB与x轴正方向的夹角ΦAB,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000161
当xB等于xA时,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000171
设置坐标点C(xC,yC)及E(xE,yE),其中,坐标点E(xE,yE)为直线BC反向延长线上的坐标点;
判断xC是否等于xB
当xC不等于xB时,设置直线BC的斜率KBC,设置直线BC与x轴正方向的夹角ΦBC,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000172
当xC等于xB时,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000173
设置圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),半径Ra=|OE|=|OF|;
根据余弦定理计算直线AB、直线AC及直线BC以坐标点B形成的夹角βa
Figure BDA0001791464000000181
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EC的斜率kEC,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000182
S203c、设置当前段轨迹为直线,设置下一段轨迹为圆弧。
请参照图2b,图2b是本发明实施例2的连续加工路径(直线-圆弧)的示意图。
在图2b中,相邻点胶路径包括直线AB及圆弧BC,圆弧BC的圆心坐标为O1,圆弧BC的半径为R1。相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF。直线EB为圆弧BC在坐标点B处的切线。设置点胶头的均速运动速度V,设置点胶阀的响应时间t。设置直线BD=Vt。设置直线BD为点胶阀在响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD。
S203d、计算工艺路径(对应当前段轨迹为直线及下一段轨迹为圆弧)的工艺路径参数。
设置坐标点A(xA,yA)、B(xB,yB)及F(xF,yF);
判断xB是否等于xA
当xB不等于xA时,设置直线AB的斜率KAB,设置直线AB与x轴正方向的夹角ΦAB,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000191
当xB等于xA时,计算F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000192
设置直线BE的斜率kBE,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000193
设置半径Rb=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线BF及直线EF的坐标点B所形成的夹角βb
Figure BDA0001791464000000201
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000202
S203e、设置当前段轨迹为圆弧,设置下一段轨迹为直线。
请参照图2c,图2c是本发明实施例2的连续加工路径(圆弧-直线)的示意图。
在图2c中,相邻点胶路径包括圆弧AB及直线BC。相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF。直线BF为圆弧AB在B点处的切线。设置点胶头的均速运动速度V。设置点胶阀的响应时间t。设置直线BD=Vt。设置直线BD为点胶阀在响应时间的匀速运动位移。设置直线BF=直线EB=直线BD。设置坐标点O1(xO1,yO1)为圆弧AB的圆心。
S203f、计算工艺路径(对应当前段轨迹为圆弧及下一段轨迹为直线)的工艺路径参数。
设置圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),设置半径Rc=|OE|=|OF|,设置直线BF的斜率kBF,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000211
设置坐标点B(xB,yB)、C(xC,yC)及E(xE,yE),其中,坐标点E(xE,yE)为直线BC反向延长线上的坐标点;
判断xC是否等于xB
当xC不等于xB时,设置直线BC的斜率KBC,设置直线BC与x轴正方向的夹角ΦBC,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000212
当xC等于xB时,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000213
设置半径Rc=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线EF及直线BF在坐标点B形成的夹角βc
Figure BDA0001791464000000221
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000222
S203g、设置当前段轨迹为圆弧,设置下一段轨迹为直线。
请参照图2d,图2d是本发明实施例2的连续加工路径(圆弧-圆弧)的示意图。
在图2d,设置当前段轨迹为圆弧,设置下一段轨迹为圆弧。
相邻点胶路径包括圆弧AB及圆弧BC。相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF。直线BF为圆弧AB在B点处的切线。直线EB为圆弧BC在B点处的切线。设置点胶头的均速运动速度V。设置点胶阀的响应时间t。设置直线BD=Vt。设置直线BD为点胶阀在响应时间t的匀速运动位移。设置直线BF=直线EB=直线BD。设置坐标点O1(xO1,yO1)为圆弧AB的圆心,设置坐标点O2(xO2,yO2)为圆弧BC的圆心。
S203h、计算工艺路径(对应当前段轨迹为圆弧及下一段轨迹为圆弧)的工艺路径参数。
设置圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),设置直线BF的斜率kBF,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点F(xF,yF):
Figure BDA0001791464000000231
设置直线BE的斜率kBE,设置直线O2B的斜率kO2B,计算坐标点E(xE,yE):
Figure BDA0001791464000000232
设置半径Rd=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线EF及直线BF在坐标点B形成的夹角βd
Figure BDA0001791464000000233
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure BDA0001791464000000241
S205、由开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启点胶开关。
S207、添加工艺路径至点胶轨迹缓冲区。
S209、将当前段轨迹更新为下一段轨迹。
S211、判断是否为最后一段轨迹,若是,结束,若否,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认相邻点胶路径所属的工艺路径。
实施例3
请参照图3,图3是本发明实施例3的连续加工路径的恒定胶量的控制系统(以下简称“控制系统”)的方块图。控制系统300应用于数控加工。所述控制系统300包括:
确认模块310,确认模块310用于根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径;
计算模块320,计算模块320用于计算工艺路径的工艺路径参数;
控制模块330,由控制模块330通过开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭所述点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启所述点胶开关;
添加模块340,添加模块340用于添加工艺路径至点胶轨迹缓冲区;
更新模块350,更新模块350用于将当前段轨迹更新为下一段轨迹;
判断模块360,判断模块360用于判断是否为最后一段轨迹,若是,结束,若否,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认相邻点胶路径所属的工艺路径。
本发明通过计算根据连续加工路径中的相邻点胶路径的工艺路径参数,并确定相邻点胶路径属于直线-直线、直线-圆弧、圆弧-直线或圆弧-圆弧。由开关信号控制点胶阀来提前关闭或开启点胶开关。在连续加工路径的整个运动过程除了点胶运动开始和结束存在加减速以外,其它时刻点胶头保持匀速运动,故可确保点胶阀保持恒速出胶,有效解决连续涂胶路径胶量不均匀而影响点胶质量和一致性的技术问题。此外,上述计算方法简单,易实现,能满足实时性要求很高的应用于数控,可充分利用现有的系统资源,通过添加工艺路径达到简化运动控制算法复杂性,降低开发成本,且降低硬件成本,易操作,易控制。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的系统和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和结构图显示了根据本发明实施例的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明实施例各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
以上所述,仅为本发明实施例的具体实施方式,但本发明实施例的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此,本发明实施例的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种连续加工路径的恒定胶量的控制方法,所述控制方法应用于数控加工,其特征在于,所述控制方法包括:
根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径;
计算所述工艺路径的工艺路径参数;
由开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭所述点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启所述点胶开关;
添加所述工艺路径至点胶轨迹缓冲区;
将当前段轨迹更新为下一段轨迹;
判断是否为最后一段轨迹,若是,结束,若否,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径。
2.根据权利要求1所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,在根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径前,所述控制方法还包括:
执行初始化,所述初始化包括:
预读所需处理的轨迹总段数N。
3.根据权利要求1所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,所述根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括:
设置所述当前段轨迹为直线;
设置所述下一段轨迹为直线;
其中,相邻点胶路径包括直线AB及直线BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD。
4.根据权利要求3所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,所述计算所述工艺路径的工艺路径参数包括:
设置坐标点A(xA,yA)、B(xB,yB)及F(xF,yF);
判断xB是否等于xA
当xB不等于xA时,设置直线AB的斜率KAB,设置所述直线AB与x轴正方向的夹角ΦAB,计算F(xF,yF):
Figure FDA0002629401350000021
当xB等于xA时,计算F(xF,yF):
Figure FDA0002629401350000022
设置坐标点C(xC,yC)及E(xE,yE),其中,坐标点E(xE,yE)为直线BC反向延长线上的坐标点;
判断xC是否等于xB
当xC不等于xB时,设置直线BC的斜率KBC,设置所述直线BC与x轴正方向的夹角ΦBC,计算坐标点E(xE,yE):
Figure FDA0002629401350000031
当xC等于xB时,计算坐标点E(xE,yE):
Figure FDA0002629401350000032
设置圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),半径Ra=|OE|=|OF|;
根据余弦定理计算直线AB、直线AC及直线BC形成的夹角βa
Figure FDA0002629401350000033
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EC的斜率kEC,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure FDA0002629401350000041
5.根据权利要求1所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,所述根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括:
设置所述当前段轨迹为直线;
设置所述下一段轨迹为圆弧;
其中,相邻点胶路径包括直线AB及圆弧BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,其中直线EB为圆弧BC在B点处的切线,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD。
6.根据权利要求5所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,所述计算所述工艺路径的工艺路径参数包括:
设置坐标点A(xA,yA)、B(xB,yB)及F(xF,yF);
判断xB是否等于xA
当xB不等于xA时,设置直线AB的斜率KAB,设置所述直线AB与x轴正方向的夹角ΦAB,计算F(xF,yF):
Figure FDA0002629401350000051
当xB等于xA时,计算F(xF,yF):
Figure FDA0002629401350000052
设置直线BE的斜率kBE,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点E(xE,yE):
Figure FDA0002629401350000053
设置半径Rb=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线BF及直线EF所形成的夹角βb
Figure FDA0002629401350000054
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算圆心坐标点O(xO,yO):
Figure FDA0002629401350000061
7.根据权利要求1所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,所述根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括:
设置所述当前段轨迹为圆弧;
设置所述下一段轨迹为直线;
其中,相邻点胶路径包括圆弧AB及直线BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,其中直线BF为圆弧AB在B点处的切线,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD,设置坐标点O1(xO1,yO1)为所述圆弧AB的圆心。
8.根据权利要求7所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,所述计算所述工艺路径的工艺路径参数包括:
设置所述圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),设置直线BF的斜率kBF,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点F(xF,yF):
Figure FDA0002629401350000071
设置坐标点B(xB,yB)、C(xC,yC)及E(xE,yE),其中,坐标点E(xE,yE)为直线BC反向延长线上的坐标点;
判断xC是否等于xB
当xC不等于xB时,设置直线BC的斜率KBC,设置所述直线BC与x轴正方向的夹角ΦBC,计算坐标点E(xE,yE):
Figure FDA0002629401350000072
当xC等于xB时,计算坐标点E(xE,yE):
Figure FDA0002629401350000073
设置半径Rc=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线EF及直线BF形成的夹角βc
Figure FDA0002629401350000081
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure FDA0002629401350000082
9.根据权利要求1所述的连续加工路径的恒定胶量的控制方法,其特征在于,所述根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括:
设置所述当前段轨迹为圆弧;
设置所述下一段轨迹为圆弧;
其中,相邻点胶路径包括圆弧AB及圆弧BC,所述相邻点胶路径所属的工艺路径包括直线BF、直线EB及圆弧EF,其中直线BF为圆弧AB在B点处的切线,直线EB为圆弧BC在B点处的切线,设置点胶头的均速运动速度V,设置所述点胶阀的响应时间t,设置直线BD=Vt,设置直线BD为所述点胶阀在所述响应时间的运动位移,设置直线BF=直线EB=直线BD,设置坐标点O1(xO1,yO1)为所述圆弧AB的圆心,设置坐标点O2(xO2,yO2)为所述圆弧BC的圆心;
所述计算所述工艺路径的工艺路径参数包括:
设置所述圆弧EF的圆心坐标点O(xO,yO),设置直线BF的斜率kBF,设置直线O1B的斜率kO1B,计算坐标点F(xF,yF):
Figure FDA0002629401350000091
设置直线BE的斜率kBE,设置直线O2B的斜率kO2B,计算坐标点E(xE,yE):
Figure FDA0002629401350000092
设置半径Rd=|OE|=|OF|,根据余弦定理计算直线EB、直线EF及直线BF形成的夹角βd
Figure FDA0002629401350000093
设置直线OE的斜率kOE,设置直线EB的斜率kEB,计算所述圆心坐标点O(xO,yO):
Figure FDA0002629401350000101
10.一种连续加工路径的恒定胶量的控制系统,所述控制系统应用于数控加工,其特征在于,所述控制系统包括:
确认模块,所述确认模块用于根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径;
计算模块,所述计算模块用于计算所述工艺路径的工艺路径参数;
控制模块,所述控制模块通过开关信号控制点胶阀提前关闭或开启点胶开关,其中,点胶头于接近上一段轨迹的终点时提前关闭所述点胶开关,点胶头于接近下一段轨迹的起点时提前开启所述点胶开关;
添加模块,所述添加模块用于添加所述工艺路径至点胶轨迹缓冲区;
更新模块,所述更新模块用于将当前段轨迹更新为下一段轨迹;
判断模块,所述判断模块用于判断是否为最后一段轨迹,若是,结束,若否,回到根据连续加工路径中的相邻点胶路径来确认所述相邻点胶路径所属的工艺路径。
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