皮革數(shù)控高速裁剪運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著科技發(fā)展及社會(huì)生活水平提高，皮革制品的應(yīng)用越來越廣泛，因此對(duì)皮革裁剪加工質(zhì)量、效率的要求也越來越高。高效率、高質(zhì)量的皮革數(shù)控裁剪技術(shù)已成為皮革制品制造業(yè)重要的研究課題，而高速裁剪則是使皮革數(shù)控裁剪具有實(shí)用意義的關(guān)鍵技術(shù)。本學(xué)位論文結(jié)合浙江省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“皮革制品準(zhǔn)柔性制造技術(shù)開發(fā)”，采用理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，深入、系統(tǒng)地研究皮革數(shù)控高速裁剪運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。論文主要工作內(nèi)容包括： 一，闡述了本學(xué)位論文的

2、研究背景與意義，綜合評(píng)述了國(guó)內(nèi)外皮革數(shù)控裁剪技術(shù)的研究現(xiàn)狀，提出了論文的主要研究?jī)?nèi)容。 二，將皮革裁剪路徑優(yōu)化歸結(jié)為廣義旅行商問題。基于蟻群算法和最近鄰算法，提出蟻群．最近鄰裁剪路徑優(yōu)化新算法，并詳細(xì)給出了優(yōu)化參數(shù)的選擇方法。裁剪實(shí)例驗(yàn)證結(jié)果表明，提出的算法能夠有效地優(yōu)化裁剪路徑，提高裁剪效率。 三，分析了幾種參數(shù)曲線重構(gòu)皮革樣片輪廓的算法，得出采用B樣條曲線重新參數(shù)化離散點(diǎn)坐標(biāo)，可以生成連續(xù)的、保形能力滿足皮革裁剪要求

3、的路徑。在局部坐標(biāo)系下建立了皮革樣片拐角輪廓模型，在預(yù)定輪廓精度下，提出采用五次樣條曲線重構(gòu)拐角輪廓的算法，滿足裁刀以良好的運(yùn)動(dòng)特性越過皮革樣片尖銳拐角輪廓，提高裁剪效率和性能。 四，分析了伺服系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及皮革被裁剪樣片輪廓的幾何特性，給出了裁剪速度的選擇方法?；诜侄味囗?xiàng)式函數(shù)，提出了急動(dòng)速度連續(xù)的加減速算法，以提高加減速過程中速度過渡的平滑性，并詳細(xì)給出了采用該加減速算法生成平滑運(yùn)動(dòng)特性曲線的方法。 五，基于泰

4、勒級(jí)數(shù)展開的參數(shù)曲線插補(bǔ)算法，提出采用急動(dòng)速度連續(xù)的前加減速算法規(guī)劃插補(bǔ)速度，以提高插補(bǔ)輸出速度加減速過渡的平滑性。提出一種基于五階預(yù)估-校正公式的參數(shù)曲線插補(bǔ)新算法，減低插補(bǔ)輸出速度波動(dòng)。 六，簡(jiǎn)要介紹了研制的皮革裁剪機(jī)，以該機(jī)器為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)皮革高速裁剪中的路徑優(yōu)化、拐角輪廓過渡處理、基于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求的前加減速規(guī)劃算法和插補(bǔ)算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，具體包括：蟻群．最近鄰算法的裁剪走刀路徑優(yōu)化算法、拐角過渡算法、采用s曲線及急動(dòng)速