CN112257273A - 一种卷径周期补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种卷径周期补偿方法,包括:基于线的使用寿命设定回线率,使每个跑线周期的跑线长度大于回线长度;基于预先设定的回线率计算当前跑线周期完成时线的理论线耗长度;实时抓取并基于收放卷位置计算当前跑线周期完成时线的实际线耗长度;计算实际线耗长度与理论线耗长度的差值即为补偿值;利用计算得到的补偿值在下一跑线周期内进行跑线补偿。通过一种卷径周期补偿方法,引入补偿值,对线耗进行补偿,使其按照预先设计的损耗速率不断回收已磨损的线,并且仅需通过软件编程,就能方便实现线耗量的监控和校准。

Description

一种卷径周期补偿方法
技术领域
本发明属于卷径线回收技术领域,具体地说涉及一种卷径周期补偿方法。
背景技术
在某些应用条件下,我们希望不可伸缩的刚性线能够反复使用,由于线是有一定使用寿命的,线的磨损会影响使用效果,因此待接近线的使用寿命时要对线进行回收,这就需要监控线的循环使用次数,对于需要两端固定且仅使用一段往复运动的线的设备来说,记录线的循环使用次数,在超过次数后重新更换线的操作较为繁琐。现有技术中通常将大量的线缠绕在第一圆辊上,在需要使用时,线会随着第一圆辊的转动不断向外放线,而线的另一端通过第二圆辊进行收卷,因而在两个圆辊之间形成可使用的线段,使用一定次数后,将线统一回收到第二圆辊上,两圆辊之间重新从第一圆辊释放新线,这极大的节省了更换线的时间,仅需记录线在两圆辊之间循环使用的次数即可,线在两圆辊之间往复运动过程包括跑线过程和回线过程,一个跑线过程加一个回线过程为一个跑线周期,线在跑线过程经历的长度为跑线长度,在回线过程经历的长度为回线长度,即统计跑线周期的周期数就能监控线的使用情况,但对于实际运行过程中由于线在圆辊上打滑等因素的影响,无法控制线每次都按照预定回线长度在两圆辊之间往复运动,从而无法精确按照预定要求回收线。
因此,现有技术还有待于进一步发展和改进。
发明内容
针对现有技术的种种不足,为了解决上述问题,现提出一种卷径周期补偿方法。本发明提供如下技术方案:
一种卷径周期补偿方法,包括:
基于线的使用寿命设定回线率,使每个跑线周期的跑线长度大于回线长度;
基于预先设定的回线率计算当前跑线周期完成时线的理论线耗长度;
实时抓取并基于收放卷位置计算当前跑线周期完成时线的实际线耗长度;
基于获取的实际线耗长度与理论线耗长度计算补偿值;
利用计算得到的补偿值在线下一跑线周期内进行跑线补偿。
进一步的,基于回线率得到理论线耗长度=跑线长度*(1-回线率),所述理论线耗长度为按照回线率设计要求的线回收损耗长度的累计值。
进一步的,所述实际线耗长度为线在收放卷上偏差长度的累计值,所述偏差长度=位置偏差*收放卷直径*3.14/360。
进一步的,所述位置偏差获取方法为:控制器周期性获取收放卷电机的角度位置,并基于所述角度位置确定收放卷的位置。
进一步的,控制器获取当前时刻收放卷电机的位置数据,并基于上一周期获取的位置数据得到位置偏差。
进一步的,所述收放卷直径获取方法为:控制器获取并基于排线电机的换向信号和收放卷速度判断收放卷直径的增减情况,基于收放卷直径的增减情况计算收放卷直径。
进一步的,所述排线电机的换向信号判断方法为:控制器周期性获取排线电机的位置,所述排线电机预设有正向限位和负向限位,用于控制线在收放卷上正向缠绕和负向缠绕,当排线电机恰好位于正向限位和负向限位的切换位置时,判断排线电机换向。
进一步的,所述收放卷直径获取方法为:基于排线电机的换向信号和当前收放卷直径,计算换向后收放卷直径大小。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现一种卷径周期补偿方法。
一种电子终端,包括:处理器及存储器;
所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行一种卷径周期补偿方法。
有益效果:
本申请通过一种卷径周期补偿方法,引入周期性的线耗和补偿值,对线耗进行补偿,使其按照预先设计的损耗速率不断回收已磨损的线,并且仅需通过软件编程,就能方便实现线耗量的监控和校准,使线按照预定使用寿命。
附图说明
图1是本发明具体实施例中一种卷径周期补偿方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例,都应当属于本申请保护的范围。此外,以下实施例中提到的方向用词,例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向,因此,使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
如图1所示,一种卷径周期补偿方法,包括:
S100、基于线的使用寿命设定回线率,使每个跑线周期的跑线长度大于回线长度;
S200、基于预先设定的回线率计算当前跑线周期完成时线的理论线耗长度;
S300、实时抓取并基于收放卷位置计算当前跑线周期完成时线的实际线耗长度;
S400、基于获取的实际线耗长度与理论线耗长度计算补偿值;
S500、利用计算得到的补偿值在下一跑线周期内进行跑线补偿。
通过一种卷径周期补偿方法,在线使用设备上初始安装一个缠绕厚度较大的线卷,每个跑线周期向收卷装置回收一小段端部已完成使用任务的线,该回收部分称之为线耗,而剩余的线继续参与下一跑线周期的使用任务,如此实现线在卷径上不断循环使用,从而使较大的线卷不断使用并回收,避免了多次换线过程,提高生产效率。由于线在一个跑线周期内实际跑线长度并不稳定,线在收放卷上只能通过调整收放卷的转速来控制收放线长,而随着收放卷直径的变化,其收放线长也是变化的,同时,线在收放卷之间运动过程中经常会出现打滑等不确定因素干扰最终回收的线耗长度,因此引入线耗补偿的概念,将线的耗损通过经验值推算出一个理论线耗长度,从而方便根据理论线耗长度设定线使用时收放卷所需要的各项参数,而线被回收的实际线耗长度可通过回收卷角度偏转差值进行换算,因此,计算实际线耗长度与理论线耗长度的差值即为补偿值,将计算得到的补偿值在下一跑线周期时对线耗进行补偿,进而保证线耗都是按照预先设计的理论线耗完成线回收任务,从而有效管理线的损耗,并且方便提醒用户对线卷的更换时间。
进一步的,跑线周期包括跑线过程和回线过程,线在跑线过程经历的长度为跑线长度,在回线过程经历的长度为回线长度,基于回线率得到理论回线长度=跑线长度*回线率,理论线耗长度=跑线长度*(1-回线率),计算出实际回线长度=理论回线长度+补偿值。一个跑线周期通常以一个跑线长度为度量单位,线在一个跑线周期内首先移动一个跑线长度,并且按照理论线耗长度进行回线,但是由于实际情况中会存在打滑等情况,使得实际回线长度小于理论回线长度,使得线不能按照预定的回收进度进行回收,因而引入补偿值,将已完成的当前跑线周期进行补偿,使线按照预定的回收进度进行回收。
进一步的,理论线耗长度为按照回线率设计要求的线回收损耗长度的累计值,实际线耗长度为线在收放卷上偏差长度的累计值,偏差长度=位置偏差*收放卷直径*3.14/360。由于线在收放卷上为缠绕状态,而收放卷直径在排线换向周期内维持不变且直径大小可计算,收放卷的旋转角度可获取,进而可以获取位置偏差值,因此线在收放卷上偏差长度通过弧长计算公式推导。
进一步的,位置偏差获取方法为:控制器周期性获取收放卷电机的角度位置,并基于角度位置确定收放卷的位置。
进一步的,控制器获取当前时刻收放卷电机的位置数据,并基于上一周期获取的位置数据得到位置偏差。
进一步的,收放卷直径获取方法为:控制器获取并基于排线电机的换向信号和收放卷速度判断收放卷直径的增减情况,基于收放卷直径的增减情况计算收放卷直径。排线电机将线在收放卷上并排紧密缠绕,当一层缠绕结束后会在原有缠绕直径基础上再缠绕一层,因而收放卷的直径会随着排线的缠绕而改变,并且改变量即为线直径大小,当排线电机开始换向时,即为收放卷直径开始增加或减少的时间节点,该节点直接影响收放卷直径的变化。
进一步的,排线电机的换向信号判断方法为:控制器周期性获取排线电机的位置,排线电机预设有正向限位和负向限位,用于控制线在收放卷上正向缠绕和负向缠绕,当排线电机恰好位于正向限位和负向限位的切换位置时,判断排线电机换向。
进一步的,收放卷直径获取方法为:基于排线电机的换向信号和当前收放卷直径,计算换向后收放卷直径大小。
具体方法为:设定收放卷电机正转速度为正值,反转速度为负值,基于收放卷电机的转速及转向计算出收放卷速度;
当收放卷速度为正值,此时判断收放卷直径增加状态,当前收放卷直径=换向前直径+线直径;
当收放卷速度为负值,此时判断收放卷直径减小状态,当前收放卷直径=换向前直径-线直径。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现一种卷径周期补偿方法。
一种电子终端,包括:处理器及存储器;
所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行一种卷径周期补偿方法。
卷径周期补偿计算实施例
设定第一个跑线周期结束时的理论线耗长度为S1,第N个跑线周期的理论线耗长度为SN,第一跑线周期结束时的实际线耗长度为T1,第一跑线周期结束时的实际线耗长度为TN,第一个跑线周期结束时的补偿值为E1,第N个跑线周期结束时的补偿值为EN,第一个跑线周期结束时计算第二个跑线周期的实际回线长度为C1,第N个跑线周期结束时计算第N+1个跑线周期的实际回线长度为CN,设备的回线率为K,跑线周期等于每周期理论跑线长度为B,则:
第一个跑线周期结束时的理论线耗长度为:S1=(1-K)*B;
第N个跑线周期结束时的理论线耗长度为:SN=(1-K)*B*N;
第一个跑线周期结束时的补偿值为:E1=T1-S1=T1-(1-K)*B;
第N个跑线周期结束时的补偿值为:EN=TN-SN=TN-(1-K)*B*N;
第二个跑线周期的实际回线长度应该为:C1=B*K+E1=B*K+T1-(1-K)*B;
第N+1个跑线周期的实际回线长度应该为:CN=B*K+EN=B*K+TN-(1-K)*B*N;
当跑线周期为300米,回线率为99%,第一个周期结束后的测得的实际线耗长度为5米时:
理论线耗长度S1=S1=(1-K)*B=300*(1-99%)=3米;
补偿值E1=T1-S1=T1-(1-K)*B=5-3=2米;
第二跑线周期实际回线长度为C1=B*K+E1=B*K+T1-(1-K)*B=300*99%+2=299米。
也就是说,跑线周期是300米,回线率是99%,假设刚开始的时候是0米,那么理论上应该是放线300米,收线297米,这样每次就会消耗3米线,则一个跑线周期结束,也就是回线结束,线应该停在线长3米的位置,如果没有打滑等实际情况引起的长度偏差,那么回线就是300*99%=297米,但是由于打滑等实际情况引起偏差,因此会在下一跑线周期回线的时候进行多回一点线或者少回一点线来弥补偏差,因此通过计算补偿值来对实际回线长度进行补偿,最终第二跑线周期的跑线长度300米,回线长度299米。
实际线耗长度计算实施例
设定周期抓取时间为1毫秒,第一个周期收放卷直径为D1米,第N个周期收放卷直径为DN米,第一个周期收放卷走过的角度为Δ1,第N个周期的为ΔN,第一个周期走过的距离为L1,第N个周期走过的距离为LN,总共走过的线长为L。
第一个周期走过的线长L1=Δ1*D1*3.1415/360;
第N个周期走过的线长LN=ΔN*DN*3.1415/360;
则总共走过的实际线耗长度为L=L1+L2+……+LN
实际中抓取10个周期的数据,长度单位均为米:
直径D1-D10分别为(0.180,0.180,0.180,0.180,0.183,0.183,0.183,0.183,0.186,0.186);
偏差角度Δ1-Δ10分别为(110.2,120.2,130.5,110.5,112.2,113.6,123.5,145.3,126.4,129.8);
计算每个周期走过的长度,结果保留四位小数:
L1=0.18*110.2*3.1415/360=0.1731;
L2=0.18*120.2*3.1415/360=0.1888;
L3=0.18*130.5*3.1415/360=0.2050;
L4=0.18*110.5*3.1415/360=0.1736;
L5=0.183*112.2*3.1415/360=0.1792;
L6=0.183*113.6*3.1415/360=0.1814;
L7=0.183*123.5*3.1415/360=0.1972;
L8=0.183*145.3*3.1415/360=0.2320;
L9=0.186*126.4*3.1415/360=0.2051;
L10=0.186*129.8*3.1415/360=0.2106;
计算总长度:
L=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8+L9+L10
=0.1731+0.1888+0.2050+0.1736+0.1792+0.1814+0.1972+0.2320+0.2051+0.2106=1.9460米。
以金刚线切割机的收放卷为实例,整卷线测试结果:整卷线长为10000米,由于意外原因在线量剩余800米的时候进行了换线,根据放线卷的直径计算后,大约还剩400米线以上,由于切割过程中会出现断线,计算线量会小于实际线量。整卷线的实际线量与计算线量差值在500米以内。线耗测试结果为:现场测试机台实际使用了3400米线,共切了92根棒子,异常情况出现了七次(异常情况为断线或周期重置),现场工艺理论线耗为29.1米,整体的理论线耗与实际线耗相差800米左右,据现场统计,每次异常都会浪费100米线以上,总体来说,理论线耗与实际线耗相差不大。
以上已将本发明做一详细说明,以上所述,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能限定本发明实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种卷径周期补偿方法,其特征在于,包括:
基于线的使用寿命设定回线率,使每个跑线周期的跑线长度大于回线长度;
基于预先设定的回线率计算当前跑线周期完成时线的理论线耗长度;
实时抓取并基于收放卷位置计算当前跑线周期完成时线的实际线耗长度;
基于获取的实际线耗长度与理论线耗长度计算补偿值;
利用计算得到的补偿值在下一跑线周期内进行跑线补偿。
2.根据权利要求1所述的一种卷径周期补偿方法,其特征在于,基于回线率得到理论线耗长度=跑线长度*(1-回线率),所述理论线耗长度为按照回线率设计要求的线回收损耗长度的累计值。
3.根据权利要求2所述的一种卷径周期补偿方法,其特征在于,所述实际线耗长度为线在收放卷上偏差长度的累计值,所述偏差长度=位置偏差*收放卷直径*3.14/360。
4.根据权利要求3所述的一种卷径周期补偿方法,其特征在于,所述位置偏差获取方法为:控制器周期性获取收放卷电机的角度位置,并基于所述角度位置确定收放卷的位置。
5.根据权利要求4所述的一种卷径周期补偿方法,其特征在于,控制器获取当前时刻收放卷电机的位置数据,并基于上一周期获取的位置数据得到位置偏差。
6.根据权利要求3所述的一种卷径周期补偿方法,其特征在于,所述收放卷直径获取方法为:控制器获取并基于排线电机的换向信号和收放卷速度判断收放卷直径的增减情况,基于收放卷直径的增减情况计算收放卷直径。
7.根据权利要求6所述的一种卷径周期补偿方法,其特征在于,所述排线电机的换向信号判断方法为:控制器周期性获取排线电机的位置,所述排线电机预设有正向限位和负向限位,用于控制线在收放卷上正向缠绕和负向缠绕,当排线电机恰好位于正向限位和负向限位的切换位置时,判断排线电机换向。
8.根据权利要求6所述的一种卷径周期补偿方法,其特征在于,所述收放卷直径获取方法为:基于排线电机的换向信号和当前收放卷直径,计算换向后收放卷直径大小。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:该程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.一种电子终端,其特征在于,包括:处理器及存储器;
所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。
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