一種基于三次樣條插值的全自動(dòng)面罩噴淋裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及面罩噴淋裝置，尤其是涉及一種基于三次樣條插值的全自動(dòng)面罩噴淋 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 面罩廣泛的應(yīng)用在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)與生活中，如：摩托車的頭盔、勞保用品等，因 此，人們對于面罩的需求量很大。同時(shí)，為了適應(yīng)不同環(huán)境、不同產(chǎn)品等的要求，面罩的種類 和外形也是千差萬別。
[0003] 根據(jù)面罩的工藝要求，面罩生產(chǎn)出來后并不是直接投入使用的，還需要對其進(jìn)行 鍍膜，內(nèi)側(cè)鍍上防止起霧的膜，外側(cè)鍍上防止刮傷的膜。而鍍膜的方法是將一側(cè)完全噴淋上 含有特殊化學(xué)物質(zhì)的液體，然后進(jìn)行烘干。
[0004] 現(xiàn)階段，在工廠中對面罩進(jìn)行噴淋的方法主要有兩種：人工噴淋和機(jī)器噴淋。對于 人工噴淋的方法，主要存在生產(chǎn)效率低、次品率高的問題，因此，難以滿足面罩需求量大的 特點(diǎn)。對于機(jī)器噴淋，現(xiàn)有的機(jī)器是通過靠模的方法來實(shí)現(xiàn)的，該方法首先需要加工出一個(gè) 模具，該模具的加工費(fèi)用需要上萬元，加工的時(shí)間需要一周以上，而且，不同面罩所需的模 具不一樣，這大大增加了生產(chǎn)成本和時(shí)間；其次，得到該模具后并不能直接使用，還需要對 其進(jìn)行進(jìn)一步的修整，以達(dá)到使用的要求，這樣也影響了整體的生產(chǎn)效率。針對現(xiàn)階段噴淋 方法存在的問題，面罩工廠迫切需要一種裝置來降低成本，提高生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供能滿足工廠面罩加工工藝需求的一種基于三次樣條插值 的全自動(dòng)面罩噴淋裝置。
[0006] 本發(fā)明設(shè)有計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和噴頭；
[0007] 所述運(yùn)動(dòng)控制器由主控芯片和外圍接口電路組成，運(yùn)動(dòng)控制器通過交叉網(wǎng)線與計(jì) 算機(jī)相連，可對運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制器與計(jì)算機(jī)之間的通訊；所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 由4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器組成，4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器直接與運(yùn)動(dòng)控制器相連；所述運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由4個(gè)軸 組成，分別是前后運(yùn)動(dòng)軸（X軸）、左右運(yùn)動(dòng)軸（Y軸）、上下運(yùn)動(dòng)軸（Z軸）和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸（A 軸），所述4個(gè)軸分別受控于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)將運(yùn)動(dòng)狀況實(shí)時(shí)反饋給運(yùn)動(dòng) 控制器，從而實(shí)現(xiàn)精確控制；所述噴頭安裝在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸上，在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)四軸聯(lián) 動(dòng)下，能到達(dá)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意一個(gè)點(diǎn)。
[0008] 所述計(jì)算機(jī)上安裝有運(yùn)動(dòng)控制軟件和運(yùn)動(dòng)控制器編程軟件。
[0009] 本發(fā)明提供一種利用三次樣條插值進(jìn)行軌跡規(guī)劃的方法：
[0010] 首先，簡要介紹一下三次樣條插值。早期工程師制圖時(shí)，把富有彈性的細(xì)長木條 (所謂樣條）用壓鐵固定在樣點(diǎn)上，在其他地方讓它自由彎曲，然后沿木條畫下曲線，稱為 樣條曲線。三次樣條插值（簡稱Spline插值）是用一條平滑曲線對各插值點(diǎn)進(jìn)行擬合的 方法，數(shù)學(xué)上通過構(gòu)造多項(xiàng)式（一個(gè)或一組不同階多項(xiàng)式）來形成一條把所有主干點(diǎn)連接 起來的平滑曲線。
[0011] 由于面罩的上邊緣時(shí)連續(xù)而光滑的空間曲線，我們不可能無限制地去取點(diǎn)來獲得 面罩的軌跡數(shù)據(jù)，因此只能選取面罩上離散的、不夠密集的有限點(diǎn)，通過對這些點(diǎn)進(jìn)行插值 和擬合，得到面罩軌跡數(shù)據(jù)。
[0012] 在本發(fā)明中，只需要選取面罩上11個(gè)點(diǎn)進(jìn)行三次樣條插值，即可滿足加工的精度 要求，在這些點(diǎn)的數(shù)據(jù)中，跨度從左至右均滿足：
[0013] a=y!<y20.<yn=b
[0014] 且每一位置（跨度）都對應(yīng)三組幾何參數(shù)：前后位置X1, X2…，X11，上下高度Z1, Z2…，Z11和旋轉(zhuǎn)角度A1,A2…，An，現(xiàn)以前后位置為例簡單介紹通過三彎矩法求三次樣條插 值函數(shù)。
[0015] 選擇二階導(dǎo)數(shù)作為待定參數(shù)：
[0016] Mk=S" (yk)(k= 1，2，…，11)
[0017] 由于三次樣條S(y)是三次多項(xiàng)式，故它的二階導(dǎo)數(shù)是一次多項(xiàng)式，從而
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于=次樣條插值的全自動(dòng)面罩噴淋裝置，其特征在于設(shè)有計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制 器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和噴頭； 所述運(yùn)動(dòng)控制器由主控巧片和外圍接口電路組成，運(yùn)動(dòng)控制器通過交叉網(wǎng)線與計(jì)算機(jī) 相連，可對運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制器與計(jì)算機(jī)之間的通訊；所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由4 個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器組成，4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器直接與運(yùn)動(dòng)控制器相連；所述運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由4個(gè)軸組成， 分別是前后運(yùn)動(dòng)軸、左右運(yùn)動(dòng)軸、上下運(yùn)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述4個(gè)軸分別受控于驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)的4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)將運(yùn)動(dòng)狀況實(shí)時(shí)反饋給運(yùn)動(dòng)控制器，從而實(shí)現(xiàn)精確控制；所述噴 頭安裝在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸上，在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)四軸聯(lián)動(dòng)下，能到達(dá)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意一 個(gè)點(diǎn)。
【專利摘要】一種基于三次樣條插值的全自動(dòng)面罩噴淋裝置，涉及面罩噴淋裝置。設(shè)有計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和噴頭；所述運(yùn)動(dòng)控制器由主控芯片和外圍接口電路組成，運(yùn)動(dòng)控制器通過交叉網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)相連，可對運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制器與計(jì)算機(jī)之間的通訊；所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器組成，4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器直接與運(yùn)動(dòng)控制器相連；所述運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由4個(gè)軸組成，分別是前后運(yùn)動(dòng)軸、左右運(yùn)動(dòng)軸、上下運(yùn)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，所述4個(gè)軸分別受控于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)將運(yùn)動(dòng)狀況實(shí)時(shí)反饋給運(yùn)動(dòng)控制器，從而實(shí)現(xiàn)精確控制；所述噴頭安裝在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸上，在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)四軸聯(lián)動(dòng)下，能到達(dá)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的任意一個(gè)點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19-414
【公開號】CN104678901
【申請?zhí)枴緾N201410852936
【發(fā)明人】范賢光, 闕靖, 王秀芬, 王昕 , 許英杰
【申請人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月31日