桌面型点胶机控制系统设计及运动控制算法的研究

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胶黏剂行业的不断普及,正在推动着点胶机市场的进一步扩展。并且,随着机器人技术的不断发展,自动化点胶机的运用已经取代了传统的手动点胶机。自动点胶机的性能与其控制器密切相关,设计一个较好的控制器,并在实际应用中采用一个较为有效的控制算法,可以实现快速、稳定、高精度的点胶作业,从而保证点胶的质量。同时,样条插值的理论已经被广泛应用在了工业行业的各个不同领域中,为增强点胶机的性能,提高点胶的质量,研究该算法在此行业中的应用,以实现点胶机执行机构在运动中具有连续的、不会突然变化的加速度的任意点胶轨迹的直接控制。  本文主要是以自动化点胶机为载体,并选用扩展能力较强的桌面型三自由度直角坐标系机器人作为点胶机运动平台的机械本体结构。首先,运用雷泰SMC6480运动控制器完成该点胶机控制系统的设计以及相关控制界面的定制,实现其基本的点胶运动控制功能。然后,通过学习数值分析领域中所定义的各种样条函数以及各种样条插值的性质等,开始对样条插值算法的理论进行研究。在运动控制领域中,基于给定的运动要素的不同,分别设计了PT算法和PVT算法两种样条插值算法进行运动轨迹的控制。之后,通过具体的实例完成了两种算法的对比,针对其不同的实现结果,分别阐述了两种算法各自的适用范围。并从论文所要达到的最初目标出发,在完成的点胶机的控制主体雷泰SMC6480运动控制器上实现PVT算法,包括在该控制器的运动控制函数库中添加可以实现PVT算法功能的接口函数。  最后,在点胶机系统中调试,完成PVT算法的应用实验,以验证它在实际使用中是否有效。实验所得曲线最终证明了基于PVT模式的样条插值算法在点胶机系统中的应用可以实现该系统对任意轨迹曲线的平滑点胶控制。从而,该算法的应用也增强了所设计的点胶机的点胶运动控制范围。
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