TwinCAT2.0 电子凸轮实用教程
TwinCAT2.0 camming
电
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凸
轮
实
用
教
程
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本文纯属个人经验,如有疑问可联系作者:595977340@qq.com
2018.06.13
TwinCAT2.0 电子凸轮实用教程
目录
第一章:电子凸轮概述 ..................................... 1
1.1 电子凸轮概述 ...................................... 1
1.2 TwinCAT 电子凸轮具备条件 ........................... 2
1.3 TwinCAT 电子凸轮种类 ............................... 2
第二章:System Manager 配置凸轮表 ......................... 4
2.1 System Manager 中建立和测试凸轮功能 ................ 4
2.2 运动曲线介绍...................................... 10
第三章:PLC 规划凸轮表 ................................... 12
3.1 PLC 创建电子凸轮步骤 .............................. 12
3.2 凸轮结构体介绍 ................................... 12
3.3 电子凸轮相关功能块介绍 ........................... 14
第四章:关键点型凸轮表 .................................. 25
4.1 程序思路 ......................................... 25
4.2 编程步骤讲述 ..................................... 25
4.3 关键点凸轮表适用场合 ............................. 30
第五章:位置表型凸轮表 .................................. 32
5.1 编程思路 ......................................... 32
5.2 程序重点解析 ..................................... 32
5.3 适用场合 ......................................... 34
第六章:电子凸轮常见问题 ................................ 35
参考文献 ................................................ 36
本文纯属个人经验,如有疑问可联系作者:595977340@qq.com
TwinCAT2.0 电子凸轮实用教程
第一章:电子凸轮概述
本章主要介绍什么是电子凸轮,TwinCAT 电子凸轮需要的条件以
及电子凸轮的种类和凸轮表的产生方式。
1.1 电子凸轮概述
传统的机械凸轮,实现从轴与主轴之间非线性的位置对应关系。
凸轮的主从轴位置可以实现任意线性或者非线性关系。而电子凸轮是
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。利用算法去规划两个伺服电机或者多个伺服电机之间
的运动轨迹。如下图是机械凸轮产生的轨迹以及电子凸轮的对比。
机械凸轮
电子凸轮
传统的机械凸轮与电子凸轮之间,机械凸轮随着运转时间的增加,
会出现机械磨损,从而导致运行轨迹会发生变化,同时机械之间摩擦
会产生一定的噪音;而电子凸轮的产生,就完全避免了机械的磨损以
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及噪音,最大程度上保证了运行轨迹,保证了产品加工的质量。另外
电子凸轮比机械凸轮更具有灵活性,可以根据不同的需求规划不同的
运行轨迹,而机械凸轮一旦凸轮盘加工完成,就注定了运行的轨迹。
不具备任何的灵活性。
1.2 TwinCAT 电子凸轮具备条件
使用倍福的电子凸轮功能,需要在 TwinCAT2 软件的基础上安装
电子凸轮的 Supplement:TwinCAT_NC_Camming;如果需要使用倍福
的凸轮编辑器,还需要安装 TwinCAT_CAM_Design。
在 PLC 中,如果调用的是 TCMC 的库文件,则需要调用对应的
TCMC_Caming 的库来实现电子凸轮功能,如果调用的是 TCMC2 的库文
件,则应该调用 TCMC2_Caming;当然控制器和开发 PC 的 TwinCAT 的
版本也需要等于或高于 2.11(Bulid 2xxx)。
1.3 TwinCAT 电子凸轮种类
电子凸轮所规划的轨迹都集中在一张表上,称为凸轮表,凸轮表
的组成可以理解为有成千上万个密密麻麻的点汇至而成。凸轮表是用
来表示主轴与从轴之间的位置关系。
电子凸轮表按照灵活性可分为关键点型(MotionFunction)凸轮
表和位置表(PositonTable)型凸轮表。 MotionFunction型的凸轮
表非常的灵活,可在线实时修改运动轨迹,只需要给定几个关键点的
位置即可。每两个关键点之间的曲线类型是固定的不可变。(曲线类
型详细请参考第二章)。而Positon-
Table型的凸轮表相较于MotionFunction来说就缺少一点灵活性,不
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能在线修改,可通过算法或者借助一下外部工具进行计算,可得出不
受任何限制的位置曲线。一般来说,点数越多,运行的时候就越顺滑。
按照循环性,可分为单周期的凸轮表以及多周期的凸轮表。单周
期的凸轮表只执行一个凸轮表周期,而多周期的凸轮表会一直循环运
行凸轮表,直到有停止信号触发方才停止。
凸轮表的创建方法有多种,方法一:通过TwinCAT凸轮设计编辑
工具;方法二:通过外部设计工具,例如Excel表格;方法三:利用
PLC程序进行凸轮表的计算。
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第二章:System Manager 配置凸轮表
本章主要介绍如何在 System Manager 中去配置以及测试电子凸
轮,方便用户了解凸轮的功能以及最终实现的效果,为编写电子凸轮
应用程序打下基础。
2.1 System Manager 中建立和测试凸轮功能
1.打开 TwinCAT System Manager 软件,建立 NC 任务以及两个 NC 轴,
并命名主轴为 Master,从轴为 Slave。NC 轴建立方法是入门倍福必
须掌握的基础,在此不详细介绍。如图 2-1 所示:
图 2-1 建立 NC 任务
2.添加主轴,如图 2-2 所示,鼠标右击 Tables,选择 Append Table,
弹出 Insert Master 对话框,点击确认,就创建了电子凸轮的主轴。
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3.添加从轴,如图 2-3 所示:
图 2-2 创建主轴
4.设置 Master 属性,如图 2-4 所示:
图 2-3 添加从轴
图 2-4 主轴属性设置界面
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图中 Axis 选项“Linear”和“Rotation”,对应主轴运动特征
旋转型(Rotation)和直线型(Linear)。如果是 Rotation,当主轴
位置超出凸轮表定义的范围后,从轴位置还会按照凸轮表的周期重复
运动。如果是 Linear,从轴在表中找不到对应的位置就不再运动。
Table/Function 选项“Fixed Table”和“Motion Function”,
表示凸轮点描述方式。“Fixed Table”为位置表式,仅描述主轴从
轴位置,相邻点之间直线插值。“Motion Function”为关键点式,
除主轴从轴位置之外,还要描述关键点之间的曲线连接方式。
Table/Function 选项栏的 Increment 默认为 1,通常可以忽略。
它表示在 System Manager 中编辑好的“Fixed Table”,每相邻两个
主轴之间的距离,单位为 mm。
5.设置从轴属性,如图 2-5 所示:
图 2-5 从轴属性设置
每一个从轴都需要设置一个单一的 TableID 号,假如一个主轴中
包含多个从轴,每个从轴凸轮曲线不一样 ,那 ID 号必须设置不一样。
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