运动控制中的电子凸轮

凸轮，是机械当中的一种结构，通过电机的转动，实现一些动作。凸轮是一种位置关系。电子凸轮，是从机械凸轮衍变过来的概念，就是用伺服电机、用软件的曲线规划的办法实现位置关系。电子凸轮相比机械凸轮更灵活，修改参数就可改变凸轮曲线。

二、电子凸轮曲线规划

1、电子凸轮曲线规划有2种常见的方法：

方法1：通过可视化界面配置凸轮曲线。可视化配置出来的是固定的凸轮。

方法2：通过程序定义凸轮，凸轮点位可以通过计算改变。

Cam_polar: MC_CAM_REF;//定义一个凸轮表

Cam_polar_A: ARRAY[0..360] OF SMC_CAMXYVA ;//凸轮表的点位，数组

2、电子凸轮曲线规划-追剪

方法1：通过可视化界面配置凸轮曲线。可视化配置出来的是固定的凸轮。

可视化曲线配置出的凸轮，只能跑360mm的固定长度，参数不能改。

思考：如何让固定凸轮变为参数可设置的动态凸轮？

1、电子凸轮曲线规划-分析追剪的几个区域

图中X 轴是主轴位置 ，Y轴是从轴位置。

L 为需要追剪的长度（料长）

v 为主轴的速度

t 为同步区的时间（根据切料时间确定）

d为同步区长度：d=vt

D 为从轴最大前进距离（从轴行程有限）

2、电子凸轮曲线规划-追剪的几个区域

凸轮追剪关键是要让从轴和主轴有同步区；

整个曲线要有：加速区、同步区、减速区、等待区、返回区

曲线规划各个区域要满足一定比例。

第一段的 d/3 是加速区，从轴位移是主轴的一半。

第二段的 d 是同步区，从轴和主轴位移相等。

第三段的 d/3 是减速区，从轴位移是主轴的一半。

第四段是等待区，从轴不动。

第五段 L/6 是返回区，从轴返回原位。

第六段 L/6 是等待区，从轴不动，等待下一周期动作。

3、电子凸轮曲线规划-动态追剪点位

第 0 点是(0,0)

第 1 点是(d/3,d/6*1)

第 2 点是(d/3*4,d/6*7)

第 3 点是(d/3*5,d/6*8)

第 4 点是(L/6*4,d/6*8)

第 5 点是(L/6*5,0)

第 6 点是(L,0)

4、电子凸轮曲线规划-动态追剪点位的编程实现

电子齿轮与电子凸轮的原理与应用

电子齿轮与电子凸轮：工业自动化中的精密运动控制

在工业自动化领域，运动控制技术是实现高效、精确生产的关键。其中，电子齿轮和电子凸轮作为重要的运动控制元件，以其独特的原理和广泛的应用，成为现代工业自动化系统中不可或缺的一部分。

电子齿轮的原理与应用

电子齿轮，顾名思义，是一种通过电子方式模拟机械齿轮功能的装置。它不需要物理的齿轮接触，而是通过软件设置来实现两个轴之间的精确传动比。这一功能在数控机床等需要精确位置控制的设备中尤为重要。

电子齿轮的工作原理基于脉冲计数和比例控制。数控系统发出进给指令脉冲，电子齿轮通过检测这些脉冲并根据预设的传动比进行转换，从而控制伺服电机的精确定位。通过这种方式，电子齿轮能够在不改变机械传动链的情况下，实现不同的控制精度。其优点在于灵活性和可调整性，可以根据实际需求随时更改传动比，满足多样化的生产需求。

电子凸轮的原理与应用

电子凸轮，则是一种利用软件模拟机械凸轮运动轨迹的装置。它利用构造的凸轮曲线来模拟机械凸轮与主轴之间的相对运动，从而实现对伺服电机或步进电机的精确控制。

电子凸轮的工作原理基于凸轮曲线的数字化和程序化。用户通过构造凸轮曲线，将机械凸轮的运动轨迹转化为数字指令，这些指令被输入到电子凸轮控制器中。控制器根据指令控制伺服电机或步进电机的运动，使其按照预定的轨迹进行运动。这种方式不仅提高了控制的精度和灵活性，还大大简化了机械结构，降低了维护成本。

在机械加工、自动化生产线等领域，电子凸轮的应用尤为广泛。它可以代替笨重的机械凸轮，实现更精确、更灵活的运动控制。同时，电子凸轮还具备远程控制和实时监控等功能，使得生产过程更加智能化和高效化。

结语

电子齿轮和电子凸轮作为工业自动化中的精密运动控制元件，以其独特的原理和广泛的应用，为现代工业生产提供了强有力的支持。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，电子齿轮和电子凸轮将在工业自动化中发挥更加重要的作用，推动工业向智能化、高效化方向迈进。

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