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数控皮革裁剪机切向跟随控制方案设计

浏览次数: 日期:2015年10月19日 08:56
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  数控皮革裁剪机切向跟随如图1 所示, 数控皮革裁剪机主要由真空吸附工作台、裁剪头及相应的伺服控制系统组成。其裁剪流程:将多层皮革放在裁剪工作台上的PP 塑料毛刷上, 在裁片之间打上工艺孔以提高多层皮革的透气性。真空泵吸气产生负压, 使皮革具有一定的刚性, 防止裁剪时皮革滑动。刀头移动到裁剪起始点后,刀盘压下开始裁剪。皮革的切割通过电机带动裁剪刀片高速上下运动来实现。系统控制气动机构动作使得裁剪刀切入皮革料后, 裁刀一边振动, 一边沿曲线在X Y 二维平面上运动, 同时通过控制刀具旋转, 使得裁刀刃口始终沿着裁片轮廓的切线方向, 取得良好的加工效果, 因此数控皮革裁剪机是四轴三联动的运动控制系统, 其三个联动轴分别为XY 和刀具旋转轴C轴, Z 轴为刀具振动轴。由于裁刀具有一定的宽度, 加工中要保证刃口和刀具裁割的运动方向保持一致, 也就是曲线轮廓的切线方向, 这种运动形式称为刀具切向跟随运动。这一点和同样是平面加工的激光和铣削加工控制方式不同, 也是裁床类控制系统独特性的一个方面。切向跟随运动是数控皮革裁剪机实现裁剪工作的主要运动形式, 由轮廓轨迹运动与刀片的旋转运动相互配合构成的。在运动控制过程中, 要实现裁剪头在沿X , Y 平面曲线轮廓进行插补的同时, 转角电机需控制裁剪刀的角度, 使刀片与裁片外轮廓曲线始终保持相切, 需要控制X 、Y 、C 3 个坐标轴联动, 实现这类运动的三轴联动插补算法称为切向跟随运动控制算法。

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