点胶机防堆胶的运动控制方法技术

本发明专利技术的点胶机防堆胶的运动控制方法涉及一种解决点胶机堆胶问题的运动控制方法，目的是为了克服现有点胶方法在衔接点处最大允许速度很小，在相邻线段过渡位置出现低速，导致堆胶的问题，方法具体包括：步骤一、判断第i段插补线段的过渡点的类型；步骤二、计算得到第i段插补线段的过渡点的正向速度上限；步骤三、计算得到第i段插补线段的前瞻区间段数；步骤四、通过第i段插补线段的前瞻区间段数，计算得到第i段插补线段的过渡点的反向速度上限；步骤五、确定第i段插补线段的过渡点的速度，该过渡点的速度取过渡点的夹角速度上限、过渡点的正向速度上限和过渡点的反向速度上限中的最小值；依次完成各插补线段的过渡点的速度规划。

【技术实现步骤摘要】
点胶机防堆胶的运动控制方法
本专利技术涉及自动化生产线装备领域，具体涉及一种解决点胶机堆胶问题的运动控制方法。
技术介绍
在表面贴装、手机塑壳加工、PCB板制作和集成电路封装等领域，流体点胶是一道很重要的工序，它是以一种受控的方式对流体或胶体进行精确分配。在一些对点胶质量要求高的精细化加工领域，点胶需要保质保量，不仅要求高速度高精度，还要保证点胶的质量。目前，对点胶流量控制的相关技术研究已较为成熟，因此点胶速度的快速稳定成为点胶质量保证的关键。当复杂工件有较多连续密集线段时，点胶机在拐点处需要频繁启停，以保证加工的精度，这会导致堆胶出现。并且，现有方法在利用速度前瞻解决该问题时，根据衔接点夹角约束速度公式：夹角约束速度与最大加速度和插补周期的乘积成正比，与0.5倍当前夹角的正弦值成反比。该计算公式使夹角约束速度随夹角增大而下降过快，线段衔接点处夹角较大时，夹角约束速度太小，使衔接点的最大允许速度很小；以及存在当最大加速度和插补周期的乘积、最大运行速度的取值因设备参数不同，导致夹角约束速度过小的缺陷。衔接点的最大允许速度很小，在相邻线段过渡位置就会出现低速现象，不仅使整个运行时间延长，而且造成点胶效率相对较低，在低速处会有堆胶现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有点胶方法在衔接点处最大允许速度很小，在相邻线段过渡位置出现低速，导致堆胶的问题，提供了一种点胶机防堆胶的运动控制方法。本专利技术的点胶机防堆胶的运动控制方法，方法具体包括如下步骤：步骤一、判断第i段插补线段的过渡点的类型，i的初始值为0；第i段插补线段的过渡点为第i段插补线段向第i+1段插补线段过渡的点，该过渡点的类型包括拐点和衔接点；当过渡点为拐点时，则过渡点的夹角速度上限Veer为：Veer＝Vsafe其中，Vsafe为点胶机单轴的最大突变速度；当过渡点为衔接点时，则过渡点的夹角速度上限由下式计算：其中，Vmax为点胶机最大运行速度；θ为第i段插补线段的速度矢量与第i+1段插补线段的速度矢量的夹角，且ρ为夹角为时设备允许的运行速度与最大运行速度Vmax的比值；步骤二、计算得到第i段插补线段的过渡点的正向速度上限；步骤三、计算得到第i段插补线段的前瞻区间段数；步骤四、通过第i段插补线段的前瞻区间段数，计算得到第i段插补线段的过渡点的反向速度上限；步骤五、确定第i段插补线段的过渡点的速度，该过渡点的速度取过渡点的夹角速度上限、过渡点的正向速度上限和过渡点的反向速度上限中的最小值；步骤六、i的值加1，读取下一段插补线段，转入步骤一，直至计算完所有插补线段过渡点的速度，完成各插补线段的过渡点的速度规划。进一步地，判断过渡点的类型的具体步骤如下：步骤一一、设第i段插补线段的速度矢量为第i+1段插补线段的速度矢量为则和投影在X、Y、Z坐标轴上的方向矢量(Ii,x,Ii,y,Ii,z)和(Ii+1,x,Ii+1,y,Ii+1,z)的计算公式分别如下：步骤一二、判断步骤一一的两个公式中位于同一轴的两个方向矢量的符号是否相反；若相反则认为过渡点为拐点；若不相反则认为过渡点为衔接点。进一步地，步骤二中计算得到第i段插补线段的过渡点的正向速度上限的具体步骤如下：步骤二一、计算第i段插补线段的起点速度到最大运行速度在S型加减速控制下必要的加速路径长度：其中，Jmax为最大加加速度，Vs为起点速度；步骤二二、判断第i段插补线段的长度是否大于步骤一得到的加速路径长度，求得过渡点的正向速度上限；当Li>Sac，过渡点的正向速度上限Vpre＝Vmax；当Li<Sac，过渡点的正向速度上限通过下式求得：其中，Li为第i段插补线段的长度。进一步地，步骤三中计算得到第i段插补线段的前瞻区间段数的具体步骤如下：步骤三一、令第i段插补线段的过渡点速度取过渡点的夹角速度上限和过渡点的正向速度上限中最小的一个，Ve′m＝min{Veer,Vpre}其中，V’em为计算前瞻区间段数所采取的临时的过渡点速度；步骤三二、以过渡点速度开始按照S型速度曲线减速至0，计算减速路径长度：步骤三三、从第i+1段插补线段开始，依次累加后续插补线段的长度得到累加长度，则：若累加至第i+n段插补线段时，累加长度大于减速路径长度，则前瞻区间段数为n-1段；若累加所有剩余段数，累加长度小于减速路径长度，则前瞻区间段数为剩余段数。进一步地，步骤四中计算得到第i段插补线段的过渡点的反向速度上限的具体步骤如下：·步骤四一、设定初速度为0，从第i+n-1段插补线段开始，按照步骤一和步骤二反向加速计算出该插补线段的起点速度，并把该起点速度作为前一段线段的反向约束速度；Vs′＝min{Veer,Vpre}步骤四二、依次反向推算，直至计算出第i段插补线段的反向约束速度，并将该反向约束速度作为第i段插补线段的过渡点的反向速度上限Vnext。本专利技术的有益效果是：主要解决现有市面点胶机在面对复杂工件的点胶任务，尤其是含有大量连续密集的线段的工件的点胶任务时，容易出现的堆胶现象，改善点胶过程中路线较曲折时前瞻效果较差的问题。本专利技术的方法改进连续线段衔接点处夹角约束速度的计算公式，建立夹角约束速度与最大运行速度、0.5倍当前夹角的正弦值占比0.5倍最大夹角正弦值的函数关系，解决了原有夹角约束速度计算公式随夹角增大而下降过快的问题，以及当最大加速度和插补周期的乘积、最大运行速度的取值因设备参数不同而导致的夹角约束速度过小的问题。使点胶机在采用速度前瞻算法点胶时，不会出现衔接点夹角较小时约束速度降低到很小的情况，改善点胶过程中路线较曲折时前瞻效果较差的问题，避免了因衔接点速度太小而发生的堆胶现象。本专利技术使点胶机对复杂工件始终保持较快速度点胶，节省了点胶时间，提高了点胶速度和质量。本专利技术根据过渡点的最大允许速度实时调整前瞻区间的大小，而且边计算边执行，保证点胶过程的实时性。附图说明图1为本专利技术的点胶机防堆胶的运动控制方法原理示意图；图2为为点胶机点胶路径图；图3为点胶机在过渡点处减速为零的过渡点速度曲线图；图4为点胶机在过渡点处没有改进夹角约束速度的过渡点速度曲线图；图5为点胶机在过渡点处采用本专利技术的方法改进夹角约束速度的过渡点速度曲线图。具体实施方式具体实施方式一，本实施方式的点胶机防堆胶的运动控制方法，本实施方式的方法致力于提高精细化加工时的点胶质量；改善点胶过程中过渡位置出现的因夹角约束速度Veer随夹角增大而下降过快，线段衔接点处夹角较大时，夹角约束速度太小，使衔接点的最大允许速度很小的现象；改善当最大加速度和插补周期的乘积Amax·Tc、最大运行速度Vmax的取值因设备参数不同，导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.点胶机防堆胶的运动控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：/n步骤一、判断第i段插补线段的过渡点的类型，i的初始值为0；所述第i段插补线段的过渡点为第i段插补线段向第i+1段插补线段过渡的点，该过渡点的类型包括拐点和衔接点；/n当过渡点为拐点时，则过渡点的夹角速度上限V

【技术特征摘要】
1.点胶机防堆胶的运动控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
步骤一、判断第i段插补线段的过渡点的类型，i的初始值为0；所述第i段插补线段的过渡点为第i段插补线段向第i+1段插补线段过渡的点，该过渡点的类型包括拐点和衔接点；
当过渡点为拐点时，则过渡点的夹角速度上限Veer为：
Veer＝Vsafe
其中，Vsafe为点胶机单轴的最大突变速度；
当过渡点为衔接点时，则过渡点的夹角速度上限Veer为：



其中，Vmax为点胶机最大运行速度；θ为第i段插补线段的速度矢量与第i+1段插补线段的速度矢量的夹角，且ρ为所述夹角为时设备允许的运行速度与最大运行速度Vmax的比值；
步骤二、计算得到第i段插补线段的过渡点的正向速度上限；
步骤三、计算得到第i段插补线段的前瞻区间段数；
步骤四、通过第i段插补线段的前瞻区间段数，计算得到第i段插补线段的过渡点的反向速度上限；
步骤五、确定第i段插补线段的过渡点的速度，该过渡点的速度取过渡点的夹角速度上限、过渡点的正向速度上限和过渡点的反向速度上限中的最小值；
步骤六、i的值加1，读取下一段插补线段，转入步骤一，直至计算完所有插补线段过渡点的速度，完成各插补线段的过渡点的速度规划。


2.根据权利要求1所述的点胶机防堆胶的运动控制方法，其特征在于，判断过渡点的类型的具体步骤如下：
步骤一一、设第i段插补线段的速度矢量为第i+1段插补线段的速度矢量为则和投影在X、Y、Z坐标轴上的方向矢量(Ii,x,Ii,y,Ii,z)和(Ii+1,x,Ii+1,y,Ii+1,z)的计算公式分别如下：






步骤一二、判断步骤一一的两个公式中位于同一轴的两个方向矢量的符号是否相反；
若相反则认为过渡点为拐点；
若不相反则认为过渡点为衔接点。


3.根据权利要求2所述的点胶机防堆胶的运动控制方法，其特征在于，步骤二中计算得到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫作龙，林伟阳，林宁，于兴虎，李湛，
申请(专利权)人：宁波信智自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33