GD22308型电脑加固缝纫机送料机构解析(三)
3 数学模型(图4)
1-进给板 2-X向进给臂 3-滑块 4-滑块轴 5-X向进给齿轮 7-Y向进给齿条 8-Y向进给齿轮 10-螺钉
11-进给架 12-压布框 15-X向进给臂定位轴 16-Y向进给杆 17-铰接螺钉
图4 送料系统平面机构简图
从图4中可以看出:
(1)Z1 =16是X向进给齿轮5的齿数。
(2)Z2=160是X向进给臂2的齿数。
(3)d=12.8毫米是Y向进给齿轮8的分度圆直径。
(4)208毫米是进给板1、螺钉10、进给架11、压布框12等件组成刚体后F点到H点的长度。
(5)53毫米是X向进给臂2上G点到E点的长度。
(6)α是X向进给齿轮5和Y向进给齿轮8共同驱动下,进给板1、螺钉10、进给架11、压布框12等件组成的刚体中心线与Y轴的转角。
(7)β是X向进给齿轮5驱动下,X向进给臂2的G E端与Y轴的转角。
(8)θx是X向进给齿轮5的转角,即X向步进电机的转角。
(9)θy是Y向进给齿轮8的转角,即Y向步进电机的转角。
(10)(XH,YH)是H点在直角坐标系的坐标。
(11)(0 ,YF)是F点在直角坐标系的坐标。
图4为GD22308型电脑加固缝纫机送料系统平面机构简图和机构重要关联尺寸。送料系统的工作原理是X/Y步进电机同时驱动送料系统,实现H点从坐标原点到缝纫范围中的任何一点,这里强调H点与坐标原点重合(图5)是整个送料系统的基准位置,每次系统通电都要自检该基准位置后再送到工作准备位置。但是对用户而言,花样坐标即H点坐标是已知的,要通过送料系统的数学模型将H点的坐标转化为电控系统的控制参数,这是工作原理的逆过程,也是建立送料系统数学模型的作用和意义。
如图5所示,送料系统位于基准零位时,所有零部件的位置都为已知项,而这一位置又是电控系统的初始零位和校核基准,所以缝纫范围内的每一个目标点H点(XH,YH)相对基准零位都有惟一机构运动位置的α、β、(0 ,YF),再通过齿轮齿条的啮合原理就可推导出H点对应的X/Y步进电机从原点O到H点的工作转角θOH x和θOH y,而θOH x和θOH y就是需要得到的X/Y步进电机控制参数,因此下面要建立θOH x=f(XH,YH)和θOH y=f’(XH,YH)两项函数关系。
已知条件和设定条件如图4、图5和图6所示,求θOH x=f(XH,YH)和θOH y=f’(XH,YH):
图5 送料系统平面机构基准零位的状态简图