[发明专利]一种剑栅传送机构的动态预调整方法

说明书

本发明公开了一种剑栅传送机构的动态预调整方法，涉及剑栅传送机构领域，该方法包括：确定机床切割轨迹；随机产生N组初始种群，对每组初始种群中的角度变量进行编码；基于预定目标条件分别计算每组初始种群的适应度值；选取适应度值最小的一组种群直接遗传至下一代，剩余种群依次进行选择、交叉和变异操作形成下一代种群；重新计算每组种群的适应度值，直至达到设定迭代次数为止，输出预定长度内每个支撑点避开机床切割轨迹的最优角度；在剑栅进入激光切割区域前，支撑结构按照对应的最优角度进行调整。根据遗传算法离线判断钢板切割轨迹与支撑点分布的重合情况，对每组支撑点进行动态预调整控制，避免激光误切割剑栅，保证切割质量与效率。

技术领域

本发明涉及剑栅传送机构领域，尤其是一种剑栅传送机构的动态预调整方法。

背景技术

剑栅传送机构应用在动态激光落料线中。传送机构呈封闭环形，多组剑栅均匀分布在传送机构上，实现连续滚动用于输送整卷钢板。若在激光切割钢板的过程中，每个剑栅上的所有支撑点均角度固定，全程不进行调整，则加工轨迹极易与支撑点重合，激光透过钢板切割到支撑点，极易造成支撑点上吸盘的损坏，更换及维修的时间和费用成本较高。因此，对每组剑栅进行动态预调整控制，在工业应用中是非常有必要的。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种剑栅传送机构的动态预调整方法，根据遗传算法离线判断出加工钢板的切割轨迹与剑栅支撑点分布的重合情况，对每组支撑点进行动态预调整控制，避免激光误切割剑栅，保证切割的质量与效率。

本发明的技术方案如下：

剑栅传送机构包括沿传输方向排列的多组剑栅，每组剑栅包括多个排成一列的支撑结构，每个支撑结构带有两个支撑点，且支撑点上设有吸盘，用于吸附钢板；每个支撑结构配有一个电机，用于带动两个支撑点在水平方向360度转动；

一种剑栅传送机构的动态预调整方法，包括如下步骤：

将切割图形在预定长度钢板上进行排版，确定机床切割轨迹；

随机产生N组初始种群，每组初始种群中包括n个角度变量，对角度变量进行编码；其中：角度变量为在每个支撑结构中两个支撑点连线与设定初始位置之间的夹角，且夹角的范围在0-360°之间；n为位于单个切割图形内的支撑结构的数量；

基于预定目标条件分别计算每组初始种群的适应度值，预定目标条件包括判断单个切割图形的轮廓与位于其中的每个支撑点是否存在重合；

选取适应度值最小的一组种群直接遗传至下一代种群，剩余种群根据设定概率依次进行选择、交叉和变异操作，形成下一代种群；

重新执行基于预定目标条件分别计算每组种群的适应度值，直至达到设定的迭代次数为止，输出预定长度内每个支撑点避开机床切割轨迹的最优角度；

在剑栅进入激光切割区域前，控制相应位置的电机按照对应的最优角度对支撑结构进行调整。

其进一步的技术方案为，基于预定目标条件分别计算每组初始种群的适应度值，包括，对于每组初始种群：

若单个切割图形的轮廓与位于其中的支撑点存在重合，则将支撑点对应的支撑结构的第一适应度评分记为：F1(B_i)＝x，其中B_i表示第i个支撑结构，x取值为远超过1的定值；

否则将不重合支撑点对应的支撑结构的第一适应度评分记为：F1(B_i)＝1；

取单个切割图形中所有支撑结构的第一适应度评分总和作为当前编码角度下的初始种群的适应度值。

其进一步的技术方案为，预定目标条件还包括判断单个切割图形中的每个支撑点是否均匀分布；则基于预定目标条件分别计算每组初始种群的适应度值，还包括，对于每组初始种群：