电子凸轮设计 · 从原理到调试实战

📚 共计 30 章节
01
电子凸轮概述
什么是电子凸轮、与传统机械凸轮的对比、应用场景(包装、印刷、纺织)。
概念对比
02
电子凸轮核心概念
主轴与从轴、电子齿轮比、同步与异步模式。
主轴齿轮比
03
运动控制基础
位置、速度、加速度、加加速度(Jerk)的概念与关系。
运动学Jerk
04
电子凸轮曲线类型
梯形曲线、S型曲线、修正梯形曲线、多项式曲线。
曲线S型
05
凸轮曲线设计原则
无冲击原则、加速度连续原则、运动周期匹配原则。
设计原则
06
电子凸轮表(Cam Table)结构
主从轴位置映射表、插值方式(线性、样条)。
映射插值
07
电子凸轮关键参数
行程、速度比、相位角、起始点、终止点。
参数相位
08
电子凸轮软件架构
主控层、运动控制层、驱动层、反馈层。
架构分层
09
电子凸轮硬件选型
PLC、运动控制器、伺服驱动器、编码器选型要点。
硬件选型
10
电子凸轮通信协议
EtherCAT、CANopen、Profinet在凸轮中的应用。
通信EtherCAT
11
曲线生成算法:多项式拟合
基于多项式拟合的曲线生成。
算法多项式
12
曲线生成算法:傅里叶级数
基于傅里叶级数的曲线生成。
傅里叶频域
13
曲线生成算法:B样条
基于B样条的曲线生成。
B样条平滑
14
电子凸轮曲线优化
最小化Jerk、最小化加速度峰值、最小化扭矩。
优化Jerk
15
仿真环境搭建:MATLAB/Simulink
MATLAB/Simulink仿真模型建立。
仿真Simulink
16
仿真分析:速度/加速度/Jerk
速度、加速度、Jerk曲线分析。
分析曲线
17
仿真分析:跟随误差与轮廓误差
跟随误差、轮廓误差分析。
误差精度
18
编程实战:PLCopen功能块
PLCopen标准下的电子凸轮功能块(MC_CamIn, MC_CamOut)。
PLCopen功能块
19
编程实战:CODESYS
基于CODESYS的电子凸轮程序编写。
CODESYSIEC
20
编程实战:TwinCAT
基于TwinCAT的电子凸轮程序编写。
TwinCATBeckhoff
21
电子凸轮调试工具
示波器、逻辑分析仪、运动控制器调试软件。
调试工具
22
电子凸轮调试步骤
参数初始化、曲线下载、主轴同步、从轴跟随。
步骤同步
23
常见问题:振动与误差
振动与共振、跟随误差过大、曲线不连续。
故障振动
24
故障诊断:编码器/通信/过载
编码器故障、通信故障、驱动器过载。
诊断编码器
25
高级应用:飞剪(Flying Shear)
飞剪应用案例。
飞剪案例
26
高级应用:电子齿轮箱
电子齿轮箱(Electronic Gearbox)应用案例。
齿轮箱同步
27
高级应用:电子分度
电子分度(Electronic Indexing)应用案例。
分度定位
28
性能测试:跟随精度与响应
跟随精度测试、响应时间测试、重复定位精度测试。
测试精度
29
电子凸轮与CNC结合
电子凸轮在数控系统中的应用。
CNC数控
30
电子凸轮未来趋势
智能凸轮、自适应凸轮、数字孪生与凸轮优化。
趋势数字孪生