伺服中的电子凸轮与追剪

一、机械凸轮机械凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件它把运动特性传递给紧靠其边缘移动的推杆推杆又带动机架做周期性运动。凸轮的推杆位置跟随凸轮角度的周期性变化而变化其运动特性与机械凸轮的外形相关定义凸轮为主轴推杆为从轴那么凸轮的实质就是从轴对应主轴的一种函数关系。机械凸轮需要机械上的连接才能使推杆跟随运动。图1-从动件直动 图2-从动件摆二、电子凸轮电子凸轮是经机械凸轮演变而来的一种脱离机械结构而又保持机械凸轮特性的一种控制方式。电子凸轮相当于无数个各种类型的机械凸轮的集合体只需进行参数配置即可适用于各种方案。主要是利用算法去规划两个电机或者多个电机之间的运动轨迹。电子凸轮其实就是 主轴位置和从轴位置的一种函数对应关系。典型的电子凸轮应用有飞剪、旋切、追剪、飞锯、跟随、同步、追及等。2.1 电子凸轮相比于机械凸轮的优点兼容性 机械凸轮一种结构只能实现一种运动动作电子凸轮可以通过程序修改运行精度 电气元件精度远高于机械精度设备结构 电子凸轮机构上的组成通常仅需一套简单的传送机构安全性能 伺服系统的制动时间远短于机械动态制动2.2 电子凸轮根据动作特点分类单向型一致执行同向运动如飞剪、旋切、追及等双向型执行的往复运动如追剪、飞锯等特殊型根据自由的曲线进行动作的曲线如跟随、同步等三、追剪与飞剪的定义以及区别电子凸轮广泛应用于包装印刷木工锂电硅晶等先进制造行业。电子凸轮相比于机械凸轮更加灵活易用。电子凸轮修改只需要修改相应的位置和速度曲线即可而机械凸轮的修改需要加工机械零件。3.1追剪与飞剪定义追剪剪切机构平行于被剪切物体剪切机构做往复运动通过改变在非同步区的速度达到改变剪切长度的目的。飞剪剪切机构一般为圆周运动与被剪切物体同向运动通过改变剪切机构运行中的速度达到改变剪切长度的目的。3.2追剪与飞剪区别共同点飞剪与追剪都分为非同步区与同步区的概念要求同步区剪切机构与被剪切机构速度相同。不同点飞剪是圆周运动同步区小但是可以做高速运动追剪是往复运动同步区大可以完成较为复杂的剪切、冲压等动作。3.3 应用场景追剪功能飞剪功能四、伺服内置电子凸轮总框架五、电子凸轮曲线s(t) 是位置对时间的曲线方程那么对t的一阶导数曲线方程是速度曲线对t的二阶导数曲线方程是加速度曲线对t的三阶导数曲线方程是跃度曲线加加速度曲线三次曲线与五次曲线都可以实现速度的连续但三次曲线无法实现加速度的连续五次曲线可以。曲线连续需要具备两点(1)中间过程无阶跃。(2)起点与终点的结果(纵坐标)可以任意设置五次曲线的特点如下:1、速度曲线连续(无速度突变)2、加速度曲线连续(无力的突变)3、加加速度表示的是加速度曲线的特性凸轮曲线的x轴不是时间而是主轴位置。把S x - x0 带入x0为主轴起点五次曲线。这就是五次曲线和凸轮曲线的数学关系。相关文章伺服的电子凸轮有什么如何使用动画展示“追剪、飞剪”凸轮难理解一篇文章帮你搞定他EtherCAT运动控制——电子凸轮的实现原理介绍、附代码