[发明专利]一种自动点钻机速度控制方法

说明书

一种自动点钻机速度控制方法，包括以下步骤：1)得出加速度规划表(a₁,a₂,···,a_n)；2)设定每一次加速的加速周期为Δt_n，Δt_n表示在第n次加速前需要保持当前速度运行Δt_n的时间；Δt_n的大小和点钻步进电机的当前速度成正比，最小加速周期为Δt，结合步骤1)计算得到电机的速度规划表(v₁,v₂,···,v_n)和达到目标速度所需要的脉冲数目的脉冲规划表(l₁,l₂,···,l_n)；3)根据点钻电机的目标位置和当前位置计算得到行程L，目标速度为v_p，结合v_p和L与步骤2)的速度规划表、脉冲规划表中的值进行比较，得到符合速度规划表、脉冲规划表的速度控制曲线。本发明提出了一种可以实现点钻步进电机快速提速、提高点钻机工作稳定性和效率的自动点钻机速度控制方法。

技术领域

本发明属于运动控制技术领域，尤其是一种自动点钻机速度控制方法。

背景技术

近年来，物品点钻行业开始采用步进电机带动设备进行点钻的方式代替传统手工方式，越来越受到人们的关注。点钻机的点钻步进电机在工作过程中需要同时带动多个点胶头和点钻头进行运动，对于步进电机来说是一个比较大的负载，而点钻步进电机需要频繁进行加减速运动，尤其是高速阶段的加减速，常常导致点钻机产生抖动。采用伺服电机可以达到较好的效果，但是伺服电机相比步进电机价格昂贵，设备成本增加；此外，点钻步进电机需要快速提速增加设备工作效率，但是点钻步进电机快速提速导致的速度突变，会导致点钻机出现料钻脱落和料钻位置偏移的现象。因此，为了提高点钻机的工作稳定性和工作效率，同时保持较低的产品成本，需要一种新的自动点钻机速度控制方法。

发明内容

为了实现自动点钻机快速提速，以及解决点钻步进电机频繁加减速带来的抖动，还有料钻脱落和料钻位置偏移的问题，本发明提出了一种可以实现点钻步进电机快速提速、提高点钻机工作稳定性和效率的自动点钻机速度控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种自动点钻机速度控制方法，所述方法包括以下步骤：

1)根据点钻步进电机的矩频特性和点钻机的机械结构，确定点钻步进电机所能承受的最大加速度a_max；料钻脱落和料钻位置偏移发生在点钻的起步阶段和结束阶段，通过现场测试获得可以有效防止料钻脱落和料钻位置偏移的点钻电机起步加速度a_s；将a_s作为加速阶段的起始加速度进行匀加速，然后中间一段加速过程在加速度最大值不超过a_max，最小值不小于a_s的条件下，对中间加速过程进行规划，进行变加速运动，最后阶段以加速度a_s继续匀加速达到目标速度，从而得出加速度规划表(a₁,a₂,···,a_n)，下标1到n表示加速度的规划顺序，a表示加速度的值；

2)设定每一次加速的加速周期为Δt_n，Δt_n表示在第n次加速前需要保持当前速度运行Δt_n的时间；Δt_n的大小和点钻步进电机的当前速度成正比，最小加速周期为Δt，结合步骤1)计算得到电机的速度规划表(v₁,v₂,···,v_n)和达到目标速度所需要的脉冲数目的脉冲规划表(l₁,l₂,···,l_n)；

3)根据点钻电机的目标位置和当前位置计算得到行程L，目标速度为v_p，结合v_p和L与步骤2)的速度规划表、脉冲规划表中的值进行比较，得到符合速度规划表、脉冲规划表的速度控制曲线。