[实用新型]一种控制切割机行走轨迹的控制系统

说明书

本实用新型涉及自动化设备领域，具体公开了一种切割精度高、自动化程度高、按照预定轨迹自动切割、使切割机以最优轨迹进行材料切割的控制切割机行走轨迹的控制系统，包括依次连接的供电系统、保护装置、控制系统、EtherCAT总线、复数个执行电机以及切割机，所述控制系统通过EtherCAT总线对各个执行电机进行控制，从而使切割机沿着预定轨迹进行切割，首先控制系统获取CAD文件的切割轨迹，然后以路径最短为目标，使用并行粒子群算法对切割轨迹进行序列优化，获得切割机序列后，控制系统通过EtherCAT总线对各个执行电机进行控制，从而使切割机沿着预定轨迹进行切割，使切割机以最优轨迹进行材料切割，从而达到运行时间最短。

技术领域

本实用新型是一种控制切割机行走轨迹的控制系统，属于自动化设备领域。

背景技术

在机械加工过程中，使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍，但是无论采用上述哪种切割方式，需要进行斜切、环切等切割方式时，都要对切割头或者板材进行角度调节，调节方式通常都是通过手工调节，使用起来非常麻烦，切割轨迹序列是影响切割机生产效率最重要的因素，为了提高切割机产能，必须获得轨迹最优序列，使行走轨迹的总路程最小，通常，有两种方法进行求解，一是采用穷举法，二是采用智能优化算法，如遗传算法、粒子群算法和蚁群算法等进行最优序列求解，但这些方法均为串行优化，普遍存在效率不高，求解时间慢的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种切割精度高、自动化程度高、按照预定轨迹自动切割、使切割机以最优轨迹进行材料切割的控制切割机行走轨迹的控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种控制切割机行走轨迹的控制系统，包括依次连接的供电系统、保护装置、控制系统、复数个开关电源、EtherCAT总线、复数个执行电机以及切割机，所述控制系统通过EtherCAT总线对各个执行电机进行控制，从而使切割机沿着预定轨迹进行切割。

进一步改进的是，所述供电系统包括依次连接的供电电源、转换开关、变压器。

进一步改进的是，所述保护装置为复数个并联连接空气开关。

进一步改进的是，所述控制系统采用国际标准EtherCAT总线技术，配以多轴运动控制算法，数据采集IO控制板。

还提供了一种控制切割机行走轨迹的控制系统的控制方法：首先控制系统获取系统内的常规预存入的常规切割轨迹或导入的CAD文件的切割轨迹，若获取常规切割轨迹控制系统通过EtherCAT总线对各个执行电机进行控制，使切割机沿着预定轨迹进行切割，若获取输入的CAD文件的切割轨迹则以路径最短为目标，使用并行粒子群算法对切割轨迹进行序列优化，获得切割机序列后，控制系统通过 EtherCAT总线对各个执行电机进行控制，从而使切割机沿着预定轨迹进行切割，使切割机以最优轨迹进行材料切割，从而达到运行时间最短。

进一步改进的是，获取CAD文件的控制方法包括以下步骤：

步骤1：获取CAD文件的轨迹。假设轨迹有n条，使用τ₁,τ₂,....τ_n表示每条轨迹的轨迹点集合,s₁,s₂,....s_n表示每条轨迹的起点,e₁,e₂,....e_n表示每条轨迹的终点。

步骤2：对轨迹点进行积分，获得n条轨迹的长度。计算公式如下：

L_i＝∫τ_i(_i＝1,2....n)

式中，L_i表示第i条轨迹长度，τ_i表示第i条轨迹的轨迹点集合；