CN110825025B - 一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法 - Google Patents

一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110825025B
CN110825025B CN201911019000.5A CN201911019000A CN110825025B CN 110825025 B CN110825025 B CN 110825025B CN 201911019000 A CN201911019000 A CN 201911019000A CN 110825025 B CN110825025 B CN 110825025B
Authority
CN
China
Prior art keywords
function
acceleration
electronic cam
main shaft
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911019000.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110825025A (zh
Inventor
李超
王浩
杨文彬
黄杰泳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Vector Science Co ltd
Original Assignee
Vector Dongguan Intelligent Control Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vector Dongguan Intelligent Control Co ltd filed Critical Vector Dongguan Intelligent Control Co ltd
Priority to CN201911019000.5A priority Critical patent/CN110825025B/zh
Publication of CN110825025A publication Critical patent/CN110825025A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110825025B publication Critical patent/CN110825025B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/06—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using cams, discs, rods, drums, or the like
    • G05B19/063—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using cams, discs, rods, drums, or the like for sequential programme-control without delivering a reference value

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Abstract

本发明涉及电子凸轮技术领域，具体涉及一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法，该方法根据5次方无量纲化的位置关系函数微分得到速度、加速度；再根据瓦楞纸前缘送纸的轴运动特性给出初始条件并确定无量纲函数系数，将函数进行真实值和无量纲值转换，并根据设定的加速距离、同步距离、减速距离确定自变量的分段；最后根据所得的条件进行坐标偏移得到分段函数。本发明中所述免编程电子凸轮曲线生成方法只需设置加速距离、同步距离、减速距离，即自动生成电子凸轮曲线，这种这种方法生成的电子凸轮曲线将简化现场人员的操作、调试，并具有更高的可靠性，另外采用的速度曲线为4次方函数，曲线更为柔和，对大惯量负载有更大优势。

Description

一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法
技术领域
本发明涉及电子凸轮技术领域，具体涉及一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法。
背景技术
电子凸轮控制近年来在我国自动化行业应用广泛，其原理就是根据主轴的当前位置，查找电子凸轮曲线表，得出从轴的位置和速度，从而实现主轴和从轴的啮合运动。电子凸轮曲线生成为电子凸轮控制的关键部分。
瓦楞纸前缘送纸作为电子凸轮应用的典型场合，因各家机械厂商在机械参数上存在着不同，每家的电子凸轮曲线都需要技术人员进行电子凸轮编程，以调试出针对本台机械的最优的电子凸轮曲线。
瓦楞纸前缘送纸领域所用的电子凸轮特点是每个运动周期分为三步：第一步，送纸轴从零速加速到与印刷轴同线速度；第二步送纸轴与印刷轴保持同线速度；第三步送纸轴降速到零速。同时送纸轴作为从轴与作为主轴的印刷轴保持电子凸轮的啮合关系，以保证印刷点的准确无误和印刷过程中两轴同步。但是目前针对瓦楞纸前缘送纸领域采用通用电子凸轮曲线生成方法，调试过程要不断调整主从轴的位置对应点以得到合适曲线以保证印刷点的准确无误和印刷过程中两轴同步，调试过程将非常耗时并且不容易找到最优的曲线。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法，该方法只需设置加速距离、同步距离、减速距离，即自动生成电子凸轮曲线，这种这种方法生成的电子凸轮曲线将简化现场人员的操作、调试，并具有更高的可靠性；另外，采用的速度曲线为4次方函数，曲线更为柔和，对大惯量负载有更大优势。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法，包括如下步骤：
S1、将电子凸轮曲线的主轴位置-从轴位置关系拟合成无量纲化的基本函数，所述基本函数采用5次方多项式：Y＝FY(X)＝D0+D1X+D2X2+D3X3+D4X4+D5X5；
S2、对主轴位置-从轴位置关系的基本函数进行微分，得出主轴速率-从轴位置关系的函数：V＝FV(X)＝D1+2D2X+3D3X2+4D4X3+5D5X4；对主轴速率-从轴位置关系的函数进行微分，得到主轴加速度-从轴位置关系的函数：A＝FA(X)＝2D2+6D3X+12D4X2+20D5X3；
S3、将电子凸轮曲线根据瓦楞纸前缘送纸领域的应用特点依次分为加速段、同步段和减速段；
S3.1、所述同步段的主轴位置-从轴位置关系呈线性关系：Y＝X；
S3.2、加减速段曲线的基本函数满足初始条件：X＝0时，Y＝0，V＝0；X＝1时，Y＝1，V＝0，A＝0，带入步骤S1和步骤S2中的三个函数求得系数D1、D2、D3、D4、D5，将求得系数带入上述三个函数得到三个系数已知的函数方程，进而得出X∈[0，0.5]，A>0，为加速阶段；X∈[0.5，1]，A<0，为减速阶段；X＝0.5时，速度达到X∈[0，1]的最高点；
S4、进行无量纲值和真实值的转化，并设定加速距离为s1，同步距离为s2，减速距离为s3，以及无量纲值与真实值之间的转化关系为Y＝y/y0，X＝x/x0，x为主轴当前的位置，y为电子凸轮从轴的给定位置；
S4.1、从轴给定位置、速度相对于主轴的当前位置x的函数表达式为：y＝y0FY(x/x0)，v＝(dx/dt)(y0/x0)FV(x/x0)，规定vfeed＝dx/dt，进而v＝vfeed(y0/x0)FV(x/x0)；
S4.2、根据步骤S3.2所述X＝0.5时，V有最大值30/16，即x＝x0/2，v＝vfeed(y0/x0)(30/16)，取x∈[0,x0/2]作为加速段的自变量，在加速段的结尾从轴的速度与主轴的速度同步，即当x＝x0/2时，v＝vfeed，vfeed为一个已知量，可得到y0和x0的关系为y0/x0＝16/30，其中y0为2倍的从轴的加速距离，x0为从轴行进y0距离主轴对应行进x0的距离，最终得出加速段的函数关系式为y0＝2s1，x0＝(30/16)2s1；
S4.3、取x∈[x0/2,x0]作为减速段的自变量，得减速段的函数关系式为y0＝2s3，x0＝(30/16)2s3；
S4.4、根据步骤S4.2和S4.3得到关于x0为的两个函数可以给出自变量x的划分是：
加速段：x∈[0,(30/16)s1]
同步段：x∈((30/16)s1,(30/16)s1+s2)
减速段：x∈[(30/16)s1+s2,(30/16)s1+s2+(30/16)s3]；
S5、进行无量纲值和真实值转化，并通过坐标偏移得到从轴速度相对于主轴位置的分段函数和从轴位置相对于主轴位置的分段函数。
优选的，所述电子凸轮从轴的给定位置函数和速度函数的自变量均为主轴位置。
本发明的有益效果在于：本发明中用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法只需设置加速距离、同步距离、减速距离，即自动生成电子凸轮曲线，这种这种方法生成的电子凸轮曲线将简化现场人员的操作、调试，并具有更高的可靠性；另外，采用的速度曲线为4次方函数，曲线更为柔和，对大惯量负载有更大优势。
附图说明
图1是本发明的实现流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1～对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
第一步：
由从轴位置相对于主轴位置的无量纲化的基本函数式(1)，微分得到速度、加速度函数式(2)、式(3)，自变量都为主轴位置的无量纲值：
Y＝FY(X)＝D0+D1X+D2X2+D3X3+D4X4+D5X5 (1)
V＝FV(X)＝D1+2D2X+3D3X2+4D4X3+5D5X4 (2)
A＝FA(X)＝2D2+6D3X+12D4X2+20D5X3 (3)
第二步：
根据瓦楞纸前缘送纸领域的应用特点，本电子凸轮曲线分为加速段、同步段、减速段三个部分，同步段位置函数呈线型关系Y＝X，第二步和第三步只讨论加速段和减速段曲线的计算方法，加减速段曲线的无量纲函数需要满足下面初始条件：
X＝0时，Y＝0，V＝0，A＝0；
X＝1时，Y＝1，V＝0,A＝0。
带入可得D0、D1、D2、D3、D4、D5，将求得的系数D0、D1、D2、D3、D4、D5带入式(1)、式(2)、式(3)可得到3个系数已知的函数方程：
Y＝FY(X)＝10X3-15X4+6X5 (4)
V＝FV(X)＝30X2-60X3+30X4 (5)
A＝FA(X)＝60X-180X2+120X3 (6)
对上述3个函数进行分析，X∈[0,0.5]，A>0，为加速段；X∈[0.5,1],A<0,为减速段；X＝0.5时，速度到达X∈[0,1]的最高点。
第三步：
进行无量纲值和真实值的转化，设无量纲值和真实值之间的转换关系为Y＝y/y0，X＝x/x0，x和y的实际意义：x为主轴当前位置，y为电子凸轮从轴的给定位置。
从轴给定位置、速度相对于主轴当前位置x的函数则表达如下
y＝y0FY(x/x0) (7)
v＝(dx/dt)(y0/x0)FV(x/x0) (8)
式(8)中的dx/dt的含义就是主轴当前的运行速度，这里规定vfeed＝dx/dt
那么式(8)可写成：
v＝vfeed(y0/x0)FV(x/x0) (9)
根据第二歩所述，X＝0.5时，V有最大值30/16，也就是当x＝x0/2时，v＝vfeed(y0/x0)(30/16)。那么我们取x∈[0,x0/2]作为加速段的自变量，同时在加速段的结尾从轴的速度与主轴的速度同步，也就是当x＝x0/2时，v＝vfeed，vfeed作为主轴位置的微分这里显然为一个已知量，这样就得到y0和x0的关系：
y0/x0＝16/30 (10)
这里y0的实际物理意义是2倍的从轴的加速距离，x0的实际物理意义就是从轴行进y0的距离主轴对应行进x0的距离，所以在加速段有以下关系：
y0＝2s1 (11)
x0＝(30/16)2s1 (12)
经过同样的分析，取x∈[x0/2,x0]作为减速段的自变量，并且在减速段存在以下关系：
y0＝2s3 (13)
x0＝(30/16)2s3 (14)
根据式(12)、式(14)可以给出自变量x的划分是：
加速段：x∈[0,(30/16)s1] (15)
同步段：x∈((30/16)s1,(30/16)s1+s2) (16)
减速段：x∈[(30/16)s1+s2,(30/16)s1+s2+(30/16)s3] (17)
第四步：
根据以上分析对式(7)、式(8)进行坐标偏移得到从轴的给定位置函数和速度函数：
Figure BDA0002246594260000061
Figure BDA0002246594260000062
式(18)、式(19)分别为电子凸轮从轴的给定速度和给定位置，两个函数自变量均为主轴位置。
综上所述，本发明提出的一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法，只需要设定加速距离、同步距离和减速距离即可生成电子凸轮曲线，并且生成的电子凸轮曲线速度连续且可导，减轻了凸轮轴因变速运动对机械产生的力的冲击；另外，采用的速度曲线为4次方函数，与3次方函数曲线更为柔和，对大惯量负载有更大优势。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将电子凸轮曲线的主轴位置-从轴位置关系拟合成无量纲化的基本函数，所述基本函数采用5次方多项式：Y＝FY(X)＝D0+D1X+D2X2+D3X3+D4X4+D5X5；
S2、对主轴位置-从轴位置关系的基本函数进行微分，得出主轴速率-从轴位置关系的函数：V＝FV(X)＝D1+2D2X+3D3X2+4D4X3+5D5X4；对主轴速率-从轴位置关系的函数进行微分，得到主轴加速度-从轴位置关系的函数：A＝FA(X)＝2D2+6D3X+12D4X2+20D5X3；
S3、将电子凸轮曲线根据瓦楞纸前缘送纸领域的应用特点依次分为加速段、同步段和减速段；
S3.1、所述同步段的主轴位置-从轴位置关系呈线性关系：Y＝X；
S3.2、加减速段曲线的基本函数满足初始条件：X＝0时，Y＝0，V＝0；X＝1时，Y＝1，V＝0，A＝0，带入步骤S1和步骤S2中的三个函数求得系数D1、D2、D3、D4、D5，将求得系数带入上述三个函数得到三个系数已知的函数方程，进而得出X∈[0，0.5]，A>0，为加速阶段；X∈[0.5，1]，A<0，为减速阶段；X＝0.5时，速度达到X∈[0，1]的最高点；
S4、进行无量纲值和真实值的转化，并设定加速距离为s1，同步距离为s2，减速距离为s3，以及无量纲值与真实值之间的转化关系为Y＝y/y0，X＝x/x0，x为主轴当前的位置，y为电子凸轮从轴的给定位置；
S4.1、从轴给定位置、速度相对于主轴的当前位置x的函数表达式为：y＝y0FY(x/x0)，v＝(dx/dt)(y0/x0)FV(x/x0)，规定vfeed＝dx/dt，进而v＝vfeed(y0/x0)FV(x/x0)；
S4.2、根据步骤S3.2所述X＝0.5时，V有最大值30/16，即x＝x0/2，v＝vfeed(y0/x0)(30/16)，取x∈[0,x0/2]作为加速段的自变量，在加速段的结尾从轴的速度与主轴的速度同步，即当x＝x0/2时，v＝vfeed，vfeed为一个已知量，可得到y0和x0的关系为y0/x0＝16/30，其中y0为2倍的从轴的加速距离，x0为从轴行进y0距离主轴对应行进x0的距离，最终得出加速段的函数关系式为y0＝2s1，x0＝(30/16)2s1；
S4.3、取x∈[x0/2,x0]作为减速段的自变量，得减速段的函数关系式为y0＝2s3，x0＝(30/16)2s3；
S4.4、根据步骤S4.2和S4.3得到关于x0为的两个函数可以给出自变量x的划分是：
加速段：x∈[0,(30/16)s1]
同步段：x∈((30/16)s1,(30/16)s1+s2)
减速段：x∈[(30/16)s1+s2,(30/16)s1+s2+(30/16)s3]；
S5、进行无量纲值和真实值转化，并通过坐标偏移得到从轴速度相对于主轴位置的分段函数和从轴位置相对于主轴位置的分段函数。
2.根据权利要求1所述的一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法，其特征在于：所述电子凸轮从轴的给定位置函数和速度函数的自变量均为主轴位置。
CN201911019000.5A 2019-10-24 2019-10-24 一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法 Active CN110825025B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911019000.5A CN110825025B (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911019000.5A CN110825025B (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110825025A CN110825025A (zh) 2020-02-21
CN110825025B true CN110825025B (zh) 2022-06-17

Family

ID=69550450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911019000.5A Active CN110825025B (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110825025B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111595846B (zh) * 2020-05-29 2023-05-05 北京大恒图像视觉有限公司 一种低噪音酒类异物检验机的电气控制系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07244517A (ja) * 1994-03-04 1995-09-19 Mitsubishi Electric Corp モーション制御装置
JP2000198094A (ja) * 1999-01-11 2000-07-18 Yaskawa Electric Corp 電子カム方式ロ―タリカッタ制御方法および電子カム曲線生成方法
CN1782935A (zh) * 2004-11-17 2006-06-07 欧姆龙株式会社 电子凸轮的控制方法及伺服电机控制系统
CN103562811A (zh) * 2012-05-24 2014-02-05 三菱电机株式会社 电子凸轮控制装置以及电子凸轮曲线生成方法
CN103744346A (zh) * 2013-12-30 2014-04-23 南京埃斯顿自动化股份有限公司 一种电子凸轮曲线生成方法
CN106406219A (zh) * 2016-12-16 2017-02-15 威科达（东莞）智能控制有限公司 一种用于横切的免编程电子凸轮曲线生成方法
CN106483927A (zh) * 2016-12-16 2017-03-08 威科达（东莞）智能控制有限公司 一种点位运动s曲线生成方法
CN107315389A (zh) * 2017-05-23 2017-11-03 泉州市汉威机械制造有限公司 一种多次方变形凸轮曲线的设计方法
CN109799778A (zh) * 2019-01-17 2019-05-24 深圳市显控科技股份有限公司 一种电子凸轮曲线生成方法及相关装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3775503B2 (ja) * 2002-12-27 2006-05-17 株式会社安川電機 電子カム方式ロータリーカッター制御の逆転防止電子カム曲線生成方法およびその制御装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07244517A (ja) * 1994-03-04 1995-09-19 Mitsubishi Electric Corp モーション制御装置
JP2000198094A (ja) * 1999-01-11 2000-07-18 Yaskawa Electric Corp 電子カム方式ロ―タリカッタ制御方法および電子カム曲線生成方法
US6781339B1 (en) * 1999-01-11 2004-08-24 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Method of controlling an electronic cam type rotary cutter, and method of producing an electronic cam curve
CN1782935A (zh) * 2004-11-17 2006-06-07 欧姆龙株式会社 电子凸轮的控制方法及伺服电机控制系统
CN103562811A (zh) * 2012-05-24 2014-02-05 三菱电机株式会社 电子凸轮控制装置以及电子凸轮曲线生成方法
CN103744346A (zh) * 2013-12-30 2014-04-23 南京埃斯顿自动化股份有限公司 一种电子凸轮曲线生成方法
CN106406219A (zh) * 2016-12-16 2017-02-15 威科达（东莞）智能控制有限公司 一种用于横切的免编程电子凸轮曲线生成方法
CN106483927A (zh) * 2016-12-16 2017-03-08 威科达（东莞）智能控制有限公司 一种点位运动s曲线生成方法
CN107315389A (zh) * 2017-05-23 2017-11-03 泉州市汉威机械制造有限公司 一种多次方变形凸轮曲线的设计方法
CN109799778A (zh) * 2019-01-17 2019-05-24 深圳市显控科技股份有限公司 一种电子凸轮曲线生成方法及相关装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110825025A (zh) 2020-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110825025B (zh) 一种用于瓦楞纸前缘送纸的免编程电子凸轮曲线生成方法
CN109353226B (zh) 一种纯电动汽车转矩滤波控制方法
CN2788915Y (zh) 一种冷轧管机的回转送进机构
CN107315389B (zh) 一种多次方变形凸轮曲线的设计方法
CN105610662B (zh) 电动汽车的反馈式综合动态调度网络化控制装置
CN202351652U (zh) 伺服电动缸控制系统
CN102606685A (zh) 一种非圆齿轮内齿行星差动轮系变速箱
CN113625657A (zh) 一种基于电子凸轮曲线的运动控制方法及装置
CN103316983B (zh) 一种适用于同步齿形带轮径向槽的对轮式柔性旋压工艺
CN103926877B (zh) 一种多轴联动数控系统及其加工方法
CN113703390B (zh) 基于电子凸轮控制器的多台压力机同步方法及预调节方法
CN107364162A (zh) 一种大吨位高速精冲机的机械伺服主传动装置
CN211573770U (zh) 一种双电机驱动的无油螺杆主机
CN204603047U (zh) 一种变速箱壳体模具
CN101049620A (zh) 塑钢门窗五金件中c形件的折弯方法
CN200995338Y (zh) 卧式加工中心高速换刀装置
Ji et al. A parametric hardware fine acceleration/deceleration algorithm and its implementation
CN102173076A (zh) 复合驱动机械式伺服压力机
CN200985467Y (zh) 一种新型双捻机捻距同步控制装置
CN204893950U (zh) 一种直角坐标机械手垂直轴结构
CN201505745U (zh) 一种弯头镗孔机的动力箱结构
Tian et al. Hardware design and test of a gear-shifting control system of a multi-gear transmission for electric vehicles
CN103925350A (zh) 一种基于电伺服多齿轮动态渐近啮合同步驱动装置
CN101444859A (zh) 一种运用于插齿机主运动的具有急回特性的连杆机构
CN203245657U (zh) 一种数控龙门镗铣床的双输出轴进给结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240129

Address after: 518000 No. 502, building 13, Chuangke Town, University Town, Taoyuan Street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong

Patentee after: SHENZHEN VECTOR SCIENCE CO.,LTD.

Country or region after: China

Address before: 523808 household a, building 12, Zhongji Zhigu, No. 1, Nanshan Road, Songshanhu high tech Industrial Development Zone, Dongguan City, Guangdong Province

Patentee before: VECTOR (DONGGUAN) INTELLIGENT CONTROL CO.,LTD.

Country or region before: China