一种基于三次样条插值的全自动面罩喷淋装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及面罩喷淋装置，尤其是涉及一种基于三次样条插值的全自动面罩喷淋 装置。
【背景技术】
[0002] 面罩广泛的应用在我们日常的生产与生活中，如：摩托车的头盔、劳保用品等，因 此，人们对于面罩的需求量很大。同时，为了适应不同环境、不同产品等的要求，面罩的种类 和外形也是千差万别。
[0003] 根据面罩的工艺要求，面罩生产出来后并不是直接投入使用的，还需要对其进行 镀膜，内侧镀上防止起雾的膜，外侧镀上防止刮伤的膜。而镀膜的方法是将一侧完全喷淋上 含有特殊化学物质的液体，然后进行烘干。
[0004] 现阶段，在工厂中对面罩进行喷淋的方法主要有两种：人工喷淋和机器喷淋。对于 人工喷淋的方法，主要存在生产效率低、次品率高的问题，因此，难以满足面罩需求量大的 特点。对于机器喷淋，现有的机器是通过靠模的方法来实现的，该方法首先需要加工出一个 模具，该模具的加工费用需要上万元，加工的时间需要一周以上，而且，不同面罩所需的模 具不一样，这大大增加了生产成本和时间；其次，得到该模具后并不能直接使用，还需要对 其进行进一步的修整，以达到使用的要求，这样也影响了整体的生产效率。针对现阶段喷淋 方法存在的问题，面罩工厂迫切需要一种装置来降低成本，提高生产效率。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供能满足工厂面罩加工工艺需求的一种基于三次样条插值 的全自动面罩喷淋装置。
[0006] 本发明设有计算机、运动控制器、驱动系统、运动系统和喷头；
[0007] 所述运动控制器由主控芯片和外围接口电路组成，运动控制器通过交叉网线与计 算机相连，可对运动控制器进行编程，实现运动控制器与计算机之间的通讯；所述驱动系统 由4个伺服驱动器组成，4个伺服驱动器直接与运动控制器相连；所述运动系统由4个轴 组成，分别是前后运动轴（X轴）、左右运动轴（Y轴）、上下运动轴（Z轴）和旋转运动轴（A 轴），所述4个轴分别受控于驱动系统的4个伺服驱动器，同时将运动状况实时反馈给运动 控制器，从而实现精确控制；所述喷头安装在运动系统的旋转运动轴上，在运动系统四轴联 动下，能到达运动范围内的任意一个点。
[0008] 所述计算机上安装有运动控制软件和运动控制器编程软件。
[0009] 本发明提供一种利用三次样条插值进行轨迹规划的方法：
[0010] 首先，简要介绍一下三次样条插值。早期工程师制图时，把富有弹性的细长木条 (所谓样条）用压铁固定在样点上，在其他地方让它自由弯曲，然后沿木条画下曲线，称为 样条曲线。三次样条插值（简称Spline插值）是用一条平滑曲线对各插值点进行拟合的 方法，数学上通过构造多项式（一个或一组不同阶多项式）来形成一条把所有主干点连接 起来的平滑曲线。
[0011] 由于面罩的上边缘时连续而光滑的空间曲线，我们不可能无限制地去取点来获得 面罩的轨迹数据，因此只能选取面罩上离散的、不够密集的有限点，通过对这些点进行插值 和拟合，得到面罩轨迹数据。
[0012] 在本发明中，只需要选取面罩上11个点进行三次样条插值，即可满足加工的精度 要求，在这些点的数据中，跨度从左至右均满足：
[0013] a=y!<y20.<yn=b
[0014] 且每一位置（跨度）都对应三组几何参数：前后位置X1, X2…，X11，上下高度Z1, Z2…，Z11和旋转角度A1,A2…，An，现以前后位置为例简单介绍通过三弯矩法求三次样条插 值函数。
[0015] 选择二阶导数作为待定参数：
[0016] Mk=S" (yk)(k= 1，2，…，11)
[0017] 由于三次样条S(y)是三次多项式，故它的二阶导数是一次多项式，从而
【主权项】
1. 一种基于=次样条插值的全自动面罩喷淋装置，其特征在于设有计算机、运动控制 器、驱动系统、运动系统和喷头； 所述运动控制器由主控巧片和外围接口电路组成，运动控制器通过交叉网线与计算机 相连，可对运动控制器进行编程，实现运动控制器与计算机之间的通讯；所述驱动系统由4 个伺服驱动器组成，4个伺服驱动器直接与运动控制器相连；所述运动系统由4个轴组成， 分别是前后运动轴、左右运动轴、上下运动轴和旋转运动轴，所述4个轴分别受控于驱动系 统的4个伺服驱动器，同时将运动状况实时反馈给运动控制器，从而实现精确控制；所述喷 头安装在运动系统的旋转运动轴上，在运动系统四轴联动下，能到达运动范围内的任意一 个点。
【专利摘要】一种基于三次样条插值的全自动面罩喷淋装置，涉及面罩喷淋装置。设有计算机、运动控制器、驱动系统、运动系统和喷头；所述运动控制器由主控芯片和外围接口电路组成，运动控制器通过交叉网线与计算机相连，可对运动控制器进行编程，实现运动控制器与计算机之间的通讯；所述驱动系统由4个伺服驱动器组成，4个伺服驱动器直接与运动控制器相连；所述运动系统由4个轴组成，分别是前后运动轴、左右运动轴、上下运动轴和旋转运动轴，所述4个轴分别受控于驱动系统的4个伺服驱动器，同时将运动状况实时反馈给运动控制器，从而实现精确控制；所述喷头安装在运动系统的旋转运动轴上，在运动系统四轴联动下，能到达运动范围内的任意一个点。
【IPC分类】G05B19-414
【公开号】CN104678901
【申请号】CN201410852936
【发明人】范贤光, 阙靖, 王秀芬, 王昕 , 许英杰
【申请人】厦门大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月31日