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凸轮曲线规划的小技巧与分享

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发表于 2020-2-26 17:22:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 lamwenwei 于 2020-2-26 17:25 编辑

学会规划好好的凸轮曲线

问题1:什么是好的凸轮曲线?

  • 位置连续(位置是描述的运行轨迹(精度))
  • 速度连续 (速度是描述的移动快慢(效率))
  • 加速度连续(加速度是描述力的变化(振动和噪音))
  • 加加速度幅度小(加加速度是描述力的变化速度(振动和噪音的频率))


我们现在以触发式追剪为例讲述如何规划好的凸轮曲线

问题2:什么是追剪?

追剪的示意图
微信图片_20200226122218.png


追剪的典型工艺流程
微信图片_20200226121139.png

问题3:什么是触发式追剪?
追剪基本上两种,一种是循环追剪,另一种就是触发追剪。
触发式追剪的典型结构就是在切刀前面有一个电眼信号,通过电眼信号启动凸轮耦合。每次凸轮只执行一个周期,下一次触发需要再次耦合凸轮。
你是否有过这样的疑问:想规划一个触发式追剪曲线,但加减速段不平稳,有什么好的方法吗?
微信图片_20200226140130.png

现在以上述图片讲述方法
方法1:从轴同步区100,加减速区各50。因为电眼距离从轴150,然后主轴再加50。所以加减速区就各200,以此设置cam表中的点,如下图所示:
微信图片_20200226140643.png

曲线规划中有明显的速度反向,这在实际调试过程会撞到极限位置,非常危险!!所以这种方法是不可取的。
方法2:从轴同步区100,加减速区各50。因为电眼距离从轴150,电眼触发后等主轴先跑150,然后再启动从轴。曲线如下图所示。
(下图把开始从轴等待150点距离也规划在凸轮里面)
微信图片_20200226141227.png

这个是我们最常用的凸轮曲线,但是很明显这曲线有一个问题。加减速区间从轴的速度会过高,出现1.5倍的速度,从轴可能无法响应。
因为主从轴是比例关系,主轴速度如果很高的话,此时从轴的速度会更加高!!这种方法也不可取。
方法3:其实这种追剪的曲线规划有个小技巧:对于起点速度为0的追剪曲线,加减速段主轴的行程是从轴行程的两倍就不会出现超速与反转的现象。
微信图片_20200226142002.png
同样的例子不同的曲线,加减速区没有反转,从轴的最高速度,仅仅等于主轴的速度!
不超速规划方法:
其实从轴的加速段距离很好确定,主要是确定主轴 的加速段距离,方法如下:
V0:从轴起点速度
V1:从轴终点速度
Lmst:主轴加速距离
Lslv:从轴加速距离
Lmst = Lslv / ((V1 - V0) / 2)
例如刚刚的曲线 Lmst = 50 /((1 - 0) / 2) = 100, 主轴的加速行程是100
注:其实在两倍左右都可以达到这个效果, 只是2这个整数比较容易记忆。
微信截图_20200226164528.png


有技术问题,请上合信技术-社区。







触发式追剪工程附件.zip

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发表于 2021-9-2 17:48:13 | 显示全部楼层
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