基于离心角变化的椭圆插补算法研究.pdf

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1、⋯，--一Hl，u-’JH’，rJru，Ju一●^_’1V·l_2015年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2015文章编号：1001—2265(2015)12—0039—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．12．011基于离心角变化的椭圆插补算法研究冰李银华，赵凡，黄军垒(1．郑州轻工业学院电气信息工程学院，郑州450002；2．郑州斯倍思机电有限公司，郑州450001)摘要：为提高椭圆焊缝的

2、焊接质量，针对现有插补算法存在的不足，研究一种基于椭圆离心角变化的插补算法。该算法通过离心角增量来计算插补点横纵坐标进给量与相应进给速度，并将其传给相应伺服电机。在焊接中算法可时刻保持椭圆焊缝焊接线速度一致，焊缝平滑，确保焊接质量。分析算法的基本原理，算法实现步骤并进行仿真实验。仿真结果进一步验证算法的可行性、有效性与优越性，为椭圆焊缝的实现提供了一种新的理论依据。关键词：离心角；椭圆；插补算法中图分类号：TH123：TG659文献标识码：AResearchoftheEllipseInterpolatio

3、nAlgorithmBasedonCentrifugalAngleChangeLIYin．hua，ZHAOFan，HUANGJun．1ei(1．CollegeofElectricandInformationEngineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou450002，China；2．ZhengzhouSpacemeCo．Ltd．，Zhengzhou450001，China)Abstract：Improvingqualityofelliptic

4、alweldinganellipseinterpolationalgorithmbasedoncentrifugalanglechangewasbeenproposedagainstthedeficiencyofinterpolationalgorithminexistence．Thefeedandfeedspeedsofinterpolatedpointswerecalculatedwiththeincrementvalueofcentrifugalangletocontrolservomotorsin

5、thisalgorithm．Linevelocitycanremainsconstantduringwelding，SOweldseamissmoothtoen—surequality．Thetheoryofalgorithmandimplementationstepsareintroduced，simulationexperimentisdone．Applicationandresultofsimulationshowsthatalgorithmisfeasible，hasahighaccuracy，c

6、alculatessimply．Therefore，anewtheoreticalbasisforweldingofelll‘pseisprovided．Keywords：centrifugalangle；elliptic；interpolationalgorithm自动化系统常用插补算法有逐点比较法与数字积O引言分法(DI)A)。逐点比较法可以保证在焊接过程中速据统计表明，90％散热器漏水漏气现象都是由焊度的平和性，但在多轴联动系统中插补不均匀，这对于接质量不好所造成的⋯。目前大多数厂家对于复杂焊对密封

7、陛能要求较高的散热器管道焊接来说，很不适缝焊接是采用手工焊接。手工焊接对工人的技术要求用；数字积分法利用弦长近似等于弧长来求插补点，在高，由于氩弧焊的危险性，工人不能长期从事此行业，多轴联动系统中易于实现，且运算效率高，很适用于函以免危害身体，这就造成了行业内熟练工人的短缺。数运算。但其在计算过程中使用了除法，使得数据处有部分厂家采用自动焊，其焊接系统是由雕刻机改装理起来比较复杂，且在实现过程中速度会随着被积函而成，由于焊机本身磁场较大，会对焊接系统产生很大数的大小而变化，插补速度不平稳，插补精度不高，很

8、干扰，极大地影响了焊机焊接轨迹，使得焊机不能严格容易产生焊接缺陷。文献[3]提出了一种比较积按照所给焊道进行焊接，严重影响焊件质量。因此如分法，结合了比较法和积分法的优点，在每一次脉冲进何才能高效地实现高质量焊接就成为亟待解决的问给时需比较各坐标进给脉冲间隔的大小，才能确定每题。本文主要研究的是椭圆焊缝自动焊接，主控制器次具体进给的基准轴，每输出一个脉冲就得作偏差判采用软PLC，研究的重点是椭圆焊缝的插补算法，使其别、坐标进给