[发明专利]非晶与硅钢通用曲线开料装置及控制方法

权利要求书

1.非晶与硅钢通用曲线开料装置，其特征在于：该装置设有顺序设置的放料系统、切割系统和收料系统；

所述放料系统设有放料架体(1)，所述放料架体(1)的一端设有第一放料机构(2)、第二放料机构(3)和硅钢放料机构(4)，所述放料架体(1)的另一端设有第一放料双导轮(5)、第二放料双导轮(6)和气动压紧机构(7)，且气动压紧机构(7)设置在第一放料双导轮(5)和第二放料双导轮(6)之间；

所述切割系统设有切割架体(15)，所述切割架体(15)的一端设有第一张力传感器(8)、第二张力传感器(9)、第三张力传感器(12)、第一非晶纠偏一体机(10)、第二非晶纠偏一体机(11)、纠偏双导轮(13)和硅钢定位机构(14)，且第一张力传感器(8)与第一非晶纠偏一体机(10)相配合，第二张力传感器(9)与第二非晶纠偏一体机(11)相配合，第三张力传感器(12)、纠偏双导轮(13)和硅钢定位机构(14)间相互配合；

所述切割架体(15)的另一端设有测长双导轮(16)和切割双导轮(19)，且测长双导轮(16)和切割双导轮(19)间设有数控滑台(17)，所述数控滑台(17)上安装有激光切割头(18)；

所述收料系统设有收料架体(20)，所述收料架体(20)上设有第一收料结构(21)、第二收料结构(22)、收料电机(23)和激光测距仪(24)；所述收料电机(23)的输出端与第一收料结构和(21)和第二收料结构(22)配合。

2.一种如权利要求1所述的非晶与硅钢通用曲线开料装置的控制方法，其特征在于：首先，数控滑台(17)中的分级速度规划算法开始运行；在其中预先设定变压器级数，由变压器等级构建曲线函数模型；将曲线函数离散化，使用离散点的三次样条曲线插值来逼近各点曲率；由曲率与线段间的夹角共同判断敏感点位置；并根据敏感点与减速位置划分速度单元，确定加减速过程，找出速度极小点作为曲线分割点；得出加减速段的速度并对其进行实时控制；通过分级速度规划算法控制进给速度和加减速位置来确定切割装置的切割路径；

其次，由分级速度规划算法控制的激光切割装置对带材进行切割，激光发射器的输出功率与非晶合金带材与硅钢卷绕速度相匹配；带材通过切割系统在实现切割的同时，其生成的切割速度、走料长度、切割时间三种参数，记录在移动滑台中的智慧云网卡中；

最后，由智慧云网卡中的数据智能学习算法进行数据处理、训练、学习与预测，形成数据库，方便后续的改进。

3.根据权利要求2所述的非晶与硅钢通用曲线开料装置的控制方法，其特征在于：所述分级速度规划算法首先根据变压器级数，建立用料长度与用料宽度的曲线函数模型f(k)

其中，k为变压器级数，K为变压器最大级数，D为卷绕铁芯直径，t为材料厚度，R为卷绕铁芯半径；

其次，将曲线函数离散化，采用局部离散点的三次样条曲线插值公式Q(u)＝Au³+Bu²+Cu+D来逼近点各点曲率q

其中，L_i为第i段切割长度(mm)，u为区间段，A_i与B_i为第i段常数，X_i为第i点横坐标，Y_i为第i点纵坐标；

然后，确定其各线段间夹角，判断出敏感点，由敏感点划分速度单元，确定加减速过程，找出速度极小点作为曲线分割点；

最后，当起始速度V_s＜终止速度V_e时，为加速段，若本段长度L≥加速长度S_a，则判断i与阈值I的大小，若i＞I,则进行误差补偿后输出结果，否则i＝i+1，重新确定极小值i，进入新一轮循环；若本段长度L＜S_a，则j＝j-1，重新判断V_s与V_e的大小；当V_s≥V_e时，为减速段，若本段长度L≥减速长度S_d，则判断i与阈值I的大小，若i＞I,则进行误差补偿后输出结果，否则i＝i+1，重新确定极小值i，进入新一轮循环；若本段长度L＜S_d，则j＝j-1，重新判断V_s与V_e的大小；

其中，A_a为加速度，A_d为减速度。