NJ电子凸轮培训资料
凸轮机构电子教案
第一章：凸轮机构概述1.1 凸轮机构的定义1.2 凸轮机构的组成1.3 凸轮机构的分类1.4 凸轮机构的特点与应用第二章：凸轮的型式与设计2.1 凸轮的型式2.2 凸轮的材料与制造2.3 凸轮的设计原则2.4 凸轮设计的方法与步骤第三章：凸轮机构的工作原理与分析3.1 凸轮机构的工作原理3.2 凸轮机构的运动分析3.3 凸轮机构的动力分析3.4 凸轮机构的动态特性分析第四章：凸轮机构的压力角与传动角4.1 压力角的概念与计算4.2 传动角的概念与计算4.3 压力角与传动角对凸轮机构的影响4.4 压力角与传动角的选择与设计第五章：凸轮机构的效率与损失5.2 凸轮机构的损失5.3 影响凸轮机构效率与损失的因素5.4 提高凸轮机构效率与减少损失的方法第六章：凸轮机构的运动规律6.1 基本运动规律6.2 运动规律的选择与分析6.3 运动规律的图示与计算6.4 运动规律对凸轮机构性能的影响第七章：凸轮机构的轮廓设计7.1 轮廓设计的基本要求7.2 轮廓设计的步骤与方法7.3 轮廓设计的注意事项7.4 轮廓设计的实例分析第八章：凸轮机构的参数设计与优化8.1 参数设计的基本内容8.2 参数设计的方法与步骤8.3 参数优化的目标与方法8.4 参数设计与优化实例第九章：凸轮机构的应用实例9.1 汽车发动机凸轮机构9.2 缝纫机凸轮机构9.4 其他行业凸轮机构应用实例第十章：凸轮机构的测量与维护10.1 凸轮机构的测量方法10.2 凸轮机构的测量设备10.3 凸轮机构的维护与保养10.4 凸轮机构的故障分析与处理重点和难点解析重点一：凸轮机构的基本概念与组成凸轮机构是机械系统中一种常见的传动机构，主要由凸轮、从动件和支撑构件组成。
凸轮作为主动件，通过其轮廓形状和转动来驱动从动件完成特定的运动。
学生需要重点掌握凸轮机构的定义、组成及其分类，这是理解后续内容的基础。
重点二：凸轮的型式与设计凸轮的型式包括盘形凸轮、圆柱形凸轮、摆线凸轮等，每种型式都有其特定的应用场景。
NJ501电子凸轮CAMIN功能块使用
NJ501电子凸轮CAMIN功能块使用一．实验目的：设备为砂轮磨边机，磨一个330°圆弧以及一条直线，需要用到CAMIN功能块来实现电子凸轮的功能。
二．实验设备：主机PLC:NJ501-1300三．实验步骤：1.制作凸轮表，主轴为旋转轴，做圆周运动，从轴根据主轴旋转角度的不同做凸轮运动。
2.编写程序，使用MC_CAMIN功能块切入凸轮，使用MC_MOVEVELOCITY功能块是主轴运动，分别使用Bit_1触发MC_MOVEVELOCITY功能块执行，根据手册使用MC_MOVEVELOCITY执行完成标志位来触发MC_CAMIN功能块执行。
3.联机使用时发现触发Bit_2后Out_1输出，但是MC_CAMIN功能块不执行，只有主轴做直线运动，而从轴不运动，见实验结果1.4.更改MC_CAM触发条件，不使用MC_MOVEVELOCITY执行标志位做触发条件，强制执行MC_CAMIN功能块，首先触发Bit_2使主轴运动，然后触发Out_1是MC_CAMIN执行，但是发现MC_CAMIN依然不执行。
5.调整触发顺序，首先触发Out_1使凸轮表先执行，再执行Bit_2使主轴运动，此次凸轮表正常运动，从轴根据设定凸轮表轨迹运动，见实验2.四．实验结果：1.使用MC_VELOCITY执行标志位触发MC_CAMIN，结果只有主轴运动而从轴不运动。
2.调整触发顺序后，凸轮表正常执行，从轴根据凸轮表运动。
五．实验总结：1.使用电子凸轮，必须先执行MC_CAMIN功能块，然后再运动主轴；2.由于实验使用虚轴做仿真运动，根据功能块操作手册编写程序不能正常执行，因此对手册的例子说明的正确性有待确认。
《电子凸轮介绍》课件
易于实现复杂运动轨迹，响应速度快，精度高，可通过软件进行实时调整。但受 限于传感器和电池寿命，可能不适合高负载场景。
适用场景与选择建议
传统凸轮
适用于对传动稳定性和承载能力要求 高的应用场景，如汽车发动机、压缩 机等。
电子凸轮
适用于对运动控制精度和灵活性要求 高的应用场景，如机器人、自动化生 产线等。
03
电子凸轮的关键技术
电机与驱动技术
01
02
03
电机类型
根据应用需求选择合适的 电机类型，如步进电机、 伺服电机等。
驱动方式
采用合适的驱动方式，如 H桥、三相电机驱动等， 以实现电机的平稳运行。
电机控制
通过控制器对电机进行精 确控制，实现电机的启动 、停止、正反转等操作。
位置检测与反馈
位置检测
采用高精度编码器、光电 开关等传感器对电机的位 置进行实时检测。
反馈控制
将检测到的位置信息反馈 给控制器，通过控制器对 电机进行精确控制，实现 高精度定位。
位置校准
对检测到的位置信息进行 校准，消除误差，提高定 位精度。
控制算法与策略
控制算法
自适应控制
采用PID控制、模糊控制等算法对电 机进行精确控制。
新兴产业应用
电子凸轮在新能源、新材料、航空航天等新兴产业中具有广泛的应用前景，这些产业的快速发展将进一步推动电 子凸轮的市场需求。
对行业的影响与价值
1 2 3
提高加工效率和加工质量
电子凸轮能够实现高精度、高效率的运动控制， 有助于提高机械加工行业的整体水平。
促进制造业转型升级
电子凸轮等高精度运动控制技术的应用，将推动 制造业向数字化、智能化、绿色化方向转型升级 。
共通技术-NJ电子凸轮表动态修改(VB编程修改)
共通技术——NJ电子凸轮表动态修改（VB编程）目录概述 (3)流程 (4)1. 原理 (4)2. FINS协议 ........................................................................................ 错误！未定义书签。
3. 凸轮表建立 (4)4. NJ创建临时数据并指定具体内存地址 (4)5. VB 编程写入数据 (5)6. NJ把临时数组数据送入凸轮表 (6)注意事项......................................................................................................... 错误！未定义书签。
1. 编辑内容......................................................................................... 错误！未定义书签。
2. 错误的文件格式............................................................................. 错误！未定义书签。
图0：机械凸轮机构凸轮机构一般是由凸轮，从动件和机架三个构件组成的高副机构。
凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动．凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。
凸轮机构通常由两部份动件组成，即凸轮与从动子(follower)，两者均固定于座架上。
凸轮装置是相当多变化的，故几乎所有任意动作均可经由此一机构产生。
凸轮可以定义为一个具有曲面或曲槽之机件，利用其摆动或回转，可以使另一组件—从动子提供预先设定的运动。
从动子之路径大部限制在一个滑槽内，以获得往覆运动。
在其回复的行程中，有时依靠其本身之重量，但有些机构为获得确切的动作，常以弹簧作为回复之力，有些则利用导槽,使其在特定的路径上运动。
NJ电子凸轮应用介绍
NJ电子凸轮应用资料欧姆龙自动化（中国）有限公司FAE中心2012年12月目录一、杭州中亚电子凸轮应用介绍(江勇) (1)二、上海今昌电子凸轮应用介绍（王琦） (10)三、南京先特电子凸轮应用介绍（杨伟） (15)四、厦门特盈电子凸轮应用介绍（吴晓东） (20)五、温州鸿昌电子凸轮应用介绍（王伟） (29)一、杭州中亚直线灌装机电子凸轮应用介绍课题一：多轴时序控制1.课题：客户有如下图示的控制要求，各个轴之间存在复杂的时序控制。
时序图2.解决方法：通过将时序图转换成电子凸轮表解决复杂的时序控制3.设置及程序以“进瓶水平”（MC_BottleInHorizontal）为例，主轴为虚轴，从轴为实轴。
时序图如下：主轴（虚轴）以360为一个周期，进行循环速度控制。
主轴、从轴都在零位。
从轴开始的时候并不启动，而是在主轴位置到达285时开始启动，当主轴位置到达360时，从轴停止。
在下一个周期，主轴到达120的时候，从轴开始返回（反转），主轴位置到达220的时候，从轴停止（回零位）。
如上图所示，是进瓶水平轴与主轴构成的电子凸轮表。
根据上图可以看到，主轴为0的时候，从轴也是0，而根据时序图的要求，从轴的“0”应该在主轴的“285”。
显然这样的动作是不正确的。
这样编制凸轮表的原因在于，NJ的电子凸轮表的起始点必须为两个“0”，即主轴、从轴都从0开始，如下图所示：解决这个问题的办法是对编制好的凸轮表进行“偏移”，偏移的程序如下：通过MasterOffset将主轴向后偏移280，这时的动作时序和凸轮形状就与工艺要求相符了，但要注意的是，这时的从轴起始位置不为0，会造成起始速度“无穷大”，从而引发伺服报警。
将MasterScaling设置为280，就可以将从轴的起始点推迟到“主轴280”的位置，当主轴启动时，从轴并不启动，而是等到主轴到达280位置时再启动，这样就可以实现客户的工艺要求了。
4.注意问题a.因为虚轴是从0开始，但是虚轴在从0开始时，不是所有的轴对应的时序图都在0位，因此需要调整某个轴的电子凸轮表同步启动点，我们可以通过设置CAMIN功能块里的Masterstartdistance来实现；b.NJ电子凸轮表制作时只能从（0,0）点开始画，而实际如“进瓶水平”轴，主轴在280的时候才是一个周期的起点，我们可以通过设置CAMIN功能块里的Masteroffset来实现；c.在设置主虚轴加减速率时，要考虑每个从轴的机械惯量；c.在设置主虚轴速度时，请注意各个从轴的实际速度，防止超速运行。
NJ电子凸轮应用介绍
NJ电子凸轮应用资料欧姆龙自动化（中国）有限公司FAE中心2012年12月目录一、杭州中亚电子凸轮应用介绍(江勇) (1)二、上海今昌电子凸轮应用介绍（王琦） (10)三、南京先特电子凸轮应用介绍（杨伟） (15)四、厦门特盈电子凸轮应用介绍（吴晓东） (20)五、温州鸿昌电子凸轮应用介绍（王伟） (29)一、杭州中亚直线灌装机电子凸轮应用介绍课题一：多轴时序控制1.课题：客户有如下图示的控制要求，各个轴之间存在复杂的时序控制。
时序图2.解决方法：通过将时序图转换成电子凸轮表解决复杂的时序控制3.设置及程序以“进瓶水平”（MC_BottleInHorizontal）为例，主轴为虚轴，从轴为实轴。
时序图如下：主轴（虚轴）以360为一个周期，进行循环速度控制。
主轴、从轴都在零位。
从轴开始的时候并不启动，而是在主轴位置到达285时开始启动，当主轴位置到达360时，从轴停止。
在下一个周期，主轴到达120的时候，从轴开始返回（反转），主轴位置到达220的时候，从轴停止（回零位）。
如上图所示，是进瓶水平轴与主轴构成的电子凸轮表。
根据上图可以看到，主轴为0的时候，从轴也是0，而根据时序图的要求，从轴的“0”应该在主轴的“285”。
显然这样的动作是不正确的。
这样编制凸轮表的原因在于，NJ的电子凸轮表的起始点必须为两个“0”，即主轴、从轴都从0开始，如下图所示：解决这个问题的办法是对编制好的凸轮表进行“偏移”，偏移的程序如下：通过MasterOffset将主轴向后偏移280，这时的动作时序和凸轮形状就与工艺要求相符了，但要注意的是，这时的从轴起始位置不为0，会造成起始速度“无穷大”，从而引发伺服报警。
将MasterScaling设置为280，就可以将从轴的起始点推迟到“主轴280”的位置，当主轴启动时，从轴并不启动，而是等到主轴到达280位置时再启动，这样就可以实现客户的工艺要求了。
4.注意问题a.因为虚轴是从0开始，但是虚轴在从0开始时，不是所有的轴对应的时序图都在0位，因此需要调整某个轴的电子凸轮表同步启动点，我们可以通过设置CAMIN功能块里的Masterstartdistance来实现；b.NJ电子凸轮表制作时只能从（0,0）点开始画，而实际如“进瓶水平”轴，主轴在280的时候才是一个周期的起点，我们可以通过设置CAMIN功能块里的Masteroffset来实现；c.在设置主虚轴加减速率时，要考虑每个从轴的机械惯量；c.在设置主虚轴速度时，请注意各个从轴的实际速度，防止超速运行。
NJ电子凸轮表的偏移
NJ电子凸轮表的平移共通技术客户名称：杭州中亚机械有限公司项目名称：16轴直线罐装机FAE部门：行业应用技术部SE人员：王琦营业/代理店对应人员：余盛客户对应人员：胡明伟一、什么是“电子凸轮”“电子凸轮”是NJ系列产品的一项非常重要的功能。
电子凸轮能够实现的功能很多，例如：“追剪”、“飞剪”功能，多轴时序控制功能，甚至还包括一般同步功能（等分凸轮表，即可实现位置同步）。
NJ的电子凸轮表包含一个主轴和一个从轴，主轴通常可以任意动作，而从轴则根据主轴所到达的不同位置，描绘出自己的位置点，从而形成了一条横坐标为主轴位置，纵坐标为从轴位置的运动曲线。
下面例举一个电子凸轮表：分析一下这张电子凸轮表：主轴为0时，从轴也为0，这说明主、从轴都位于原点。
主轴为25时，从轴为35，这说明主轴从0走到25，从轴从0走到35。
主轴为120时，从轴为35，说明主轴从25走到120，而从轴不动。
主轴为175时，从轴为294，说明主轴从120走到175，从轴从35走到294。
主轴为240时，从轴为294，说明主轴从175走到240时，从轴不动。
主轴为310时，从轴为0，说明主轴从240走到310，从轴从294返回到0。
主轴为360时，从轴为0，说明主轴从310走到360时，从轴不动。
以上就是这张电子凸轮表的含义。
二、为什么要“偏移”电子凸轮如图所示，NJ的电子凸轮表起始点固定为0.000与0.000，不可修改。
对于伺服轴来讲，0意味着原点，这种情况适用于主轴在原点时，从轴也在原点。
但有的时候，根据客户的工艺要求，主轴在原点时，需要从轴已经具有一定的位置。
图中红色向上箭头的位置是从轴原点的位置，此时主轴位置为240。
而当主轴在原点时，从轴经历了“下移抓瓶”动作，已经具有一定的位置（工艺要求是35）。
根据工艺要求，正确的电子凸轮表应该是这样：主轴从轴035（第一次下移位置）55294（第二次下移位置）120294190024002653536035表一三、如何“偏移”凸轮表如果凸轮表可以如表一这样绘制，只需要将从轴的启动位置推迟到绿色部分即可。
NJ电子凸轮表的偏移
N J电子凸轮表的偏移Virtue carries wealth. On the morning of November 2, 2022NJ电子凸轮表的平移共通技术客户名称：杭州中亚机械有限公司项目名称：16轴直线罐装机FAE部门：行业应用技术部 SE人员：王琦营业/代理店对应人员：余盛客户对应人员：胡明伟一、什么是“电子凸轮”“电子凸轮”是NJ系列产品的一项非常重要的功能;电子凸轮能够实现的功能很多,例如：“追剪”、“飞剪”功能,多轴时序控制功能,甚至还包括一般同步功能等分凸轮表,即可实现位置同步;NJ的电子凸轮表包含一个主轴和一个从轴,主轴通常可以任意动作,而从轴则根据主轴所到达的不同位置,描绘出自己的位置点,从而形成了一条横坐标为主轴位置,纵坐标为从轴位置的运动曲线;下面例举一个电子凸轮表：分析一下这张电子凸轮表：主轴为0时,从轴也为0,这说明主、从轴都位于原点;主轴为25时,从轴为35,这说明主轴从0走到25,从轴从0走到35;主轴为120时,从轴为35,说明主轴从25走到120,而从轴不动;主轴为175时,从轴为294,说明主轴从120走到175,从轴从35走到294;主轴为240时,从轴为294,说明主轴从175走到240时,从轴不动;主轴为310时,从轴为0,说明主轴从240走到310,从轴从294返回到0;主轴为360时,从轴为0,说明主轴从310走到360时,从轴不动;以上就是这张电子凸轮表的含义;二、为什么要“偏移”电子凸轮如图所示,NJ的电子凸轮表起始点固定为与,不可修改;对于伺服轴来讲,0意味着原点,这种情况适用于主轴在原点时,从轴也在原点;但有的时候,根据客户的工艺要求,主轴在原点时,需要从轴已经具有一定的位置;图中红色向上箭头的位置是从轴原点的位置,此时主轴位置为240;而当主轴在原点时,从轴经历了“下移抓瓶”动作,已经具有一定的位置工艺要求是35;根据工艺要求,正确的电子凸轮表应该是这样：主轴从轴0 35第一次下移位置55 294第二次下移位置120 294190 0240 0265 35360 35表一三、如何“偏移”凸轮表如果凸轮表可以如表一这样绘制,只需要将从轴的启动位置推迟到绿色部分即可;但作为NJ来讲,第一行灰色的部分,必须为0;我们在绘制电子凸轮表的时候,既要考虑到NJ的编程要求,又要照顾到客户的工艺要求;既然主、从的起始点必须都是0,那么不妨将主、从轴的0点“偏移”到一起,于是产生了下面的凸轮表;表二根据这张表格可以看出,虽然主、从的点点对应关系发生了变化,但主轴像素间距依然保持不变;例如：表一中,主轴从0走到55,从轴从35走到294;表二中,主轴从120走到175,从轴从35走到294;主轴间隔都是55,其余点也是这样;这说明凸轮表的形状并没有发生改变,只是发生了“偏移”;这样处理的结果是,编程满足了NJ的格式要求,但动作时序发生了整体性的“偏移”错误;为了使动作时序恢复正确,我们需要将被“偏移”的凸轮表偏移回正确的位置;MC_CamIn是NJ的电子凸轮进入指令,图中红色圆圈部分就是处理“偏移”量的两个参数;“MasterOffset”是凸轮表主轴的平移,如上图所示,当MasterOffset>0时,凸轮表的主轴将向左做整体偏移,溢出的部分将在最左边补上;通过将MasterOffset设置为240,就可以在不违反NJ编程格式要求的情况之下,满足客户的时序要求;表一绿色部分的240变为0,整体偏移四、“偏移”后需要注意的问题成功偏移之后,表面上是凸轮表主轴0位对应从轴0位,但实际曲线是主轴0位对应从轴35;设备应该在所有轴全部“归零”的情况之下才能启动,所以第一周期启动时,从轴位置必定为0;这与曲线上35的位置是矛盾的实际位置为0,目标位置为35,时间为0解决这个问题的基本思路就是：当从轴在0位时再使凸轮表生效;根据客户提供的工艺流程,当主轴处于190~240之间时,从轴处于0位;只要从轴顺利在第一周期启动成功,那么从第二个周期开始,在主轴0位时,从轴都将有35的位置,不再会出现问题;这里用到了MC_CamIn指令的另一个参数MasterStartDistance.这里把MasterStartDistance设置为240;根据上图所示,在第一个周期内,当主轴运动到240时,凸轮表才开始生效;当主轴走了一个循环,从新到0时,从轴已经有35的位置了;这样可以有效的避免：伺服轴需要在“无穷短”的时间之内走出一定距离所导致的“速度无穷大”的问题;。
凸轮机构专题培训
Ff
F Ftg
n
F’ 一定时， → F”↑→导路 Ff↑，
F F’
α vB
若αα↑大到一定程度时，会有：
F” B
Ff > F’→机构发生自锁。
ω1 O
为了确保凸轮机构正常工作，要求：
αmin < [α]
n
§3-3 凸轮机构旳压力角
许用压力角[α]旳一般取值为 推程时：直动推杆[α]＝30°
摆动推杆[α]＝35 °～ 45° 回程时： [α]＝70 °～ 80°
反转原理：
给整个凸轮机构施以-ω1时，不影响各构件之间
旳相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合
运动旳轨迹即凸轮旳轮廓曲线。
根据此原理能够用几何作图旳措施
-ω1
3’
1
设计凸轮旳轮廓曲线，例如：
2’ 1’
2
尖顶凸轮绘制动画 滚子凸轮绘制动画
ωO 1 1 2 3
3
（凸轮旳廓线与推杆旳相对运动关系） （凸轮廓线设计措施旳基本原理）
§3-4 图解法设计凸轮轮廓
2、当凸轮轮廓线外凸时
1) rr
2) rr
a rr 0
工作凸轮轮廓线是一光 滑曲线
a rr 0
工作凸轮廓线出现尖点。
§3-4 图解法设计凸轮轮廓
3) rr
a rr 0
工作廓线出现交叉，从动件运动规律失真。
§3-4 图解法设计凸轮轮廓
v
αF
O r0
因为理论廓线曲率半径R>滚子半径rT,所以该 机构旳运动规律不会发生失真现象。
§3-4 图解法设计凸轮轮廓
作业：3-1 3-2
4、对心直动平底从动件盘形凸轮
对心直动平底从动件凸轮机构中，已知
电子凸轮介绍ppt课件
精品课件
2、移动凸轮：当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对于机 架做往复移动，这种凸轮成为移动凸轮。图下图：
3、圆柱凸轮：这种凸轮可认为是将移动凸轮卷成圆柱体而演化成的。 如下图：
3
精品课件
而电子凸轮是直接将轨迹点输入到驱动器内，通过设定的计算方 式进行伺服控制，达到和机械凸轮相同的加工目的，实现一种周 期性的往复运动。电子凸轮相对机械凸轮的优势在于：
在应用方面比如像大型龙门机床的双丝杆推动的平台一个工作台用两条丝杆来推动这就对两条丝杆之间有比较高的同步要求了否则若出现两个丝杆之间的偏差达到一定值时在将出现平台卡死甚至算坏丝杆的情况电子凸轮用能运用的存在的一个问题
精品课件
电子凸轮原理及应用
1
精品课件
一、简介 电子凸轮属于多轴同步运动(Multi-, Synchronized Motion)，这种运 动是基于主轴 (Master or Leading axis)和一个或者多个从轴(Slave or following axis)系统。主轴可以是物理轴，也可以是虚拟轴（一种 算法，没有实际的输出）。 电子凸轮是在机械凸轮的基础上发展起来的, 传统机械凸轮是通过 凸轮实现非线性的加工轨迹。传统的机械凸轮形状有： 1、盘形凸轮：它是凸轮的基本形式。这种凸轮是一个绕固定轴线 转动并具有变化矢径的盘形构件。如下图：
遇到过一下例子：
1、比如在6月份公司做的绑线机项目改造方面，就是用了电子凸轮功 能：主轴控制钩针的伸缩，从轴控制钩针的旋转角度的动作。用PLC 控制主轴（带动钩针）连续做周期性的伸缩运转，主轴伺服的编码器
信号做位置反馈，利用电子凸轮功能控制从轴，实现钩针在做伸缩动
作的同时，按照设定轨迹摆动钩针的角度，从而实现钩线和绑线的动 作。改造的效果稳定，效率也得到提高。
共通技术-NJ电子凸轮表动态修改(VB编程修改)
共通技术——NJ电子凸轮表动态修改（VB编程）目录概述 (3)流程 (4)1. 原理 (4)2. FINS协议 ........................................................................................ 错误！未定义书签。
3. 凸轮表建立 (4)4. NJ创建临时数据并指定具体内存地址 (4)5. VB 编程写入数据 (5)6. NJ把临时数组数据送入凸轮表 (6)注意事项......................................................................................................... 错误！未定义书签。
1. 编辑内容......................................................................................... 错误！未定义书签。
2. 错误的文件格式............................................................................. 错误！未定义书签。
图0：机械凸轮机构凸轮机构一般是由凸轮，从动件和机架三个构件组成的高副机构。
凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动．凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。
凸轮机构通常由两部份动件组成，即凸轮与从动子(follower)，两者均固定于座架上。
凸轮装置是相当多变化的，故几乎所有任意动作均可经由此一机构产生。
凸轮可以定义为一个具有曲面或曲槽之机件，利用其摆动或回转，可以使另一组件—从动子提供预先设定的运动。
从动子之路径大部限制在一个滑槽内，以获得往覆运动。
在其回复的行程中，有时依靠其本身之重量，但有些机构为获得确切的动作，常以弹簧作为回复之力，有些则利用导槽,使其在特定的路径上运动。
NJ+多点数凸轮表的建立
NJ 多点数凸轮表的建立一、电子凸轮表的建立电子凸轮是在运动控制中经常用到的运行方法，它可以通过主从轴的数据，来描绘出凸轮的运行轨迹。
在NJ系统中可以通过软件内数据编辑和外部数据导入两种方法建立凸轮表。
二、NJ软件中编辑凸轮表在NJ软件SYSMAC STUDIO中，右键点击“Cam Data Settings”，选择添加电子凸轮表：点击添加，可增加凸轮表数据：在凸轮表数据曲线处也可以直接拖动点移动，改变凸轮曲线；或者在上面数据栏中修改数据，曲线也随之变化：凸轮表数据过多的时候，在NJ软件中逐个添加，工作量会比较大，耗时较长。
这时候，就可以使用凸轮表数据导入的方法进行。
三、凸轮表数据的导入可导入凸轮表的数据需要固定的格式，错误格式在导入时会报错并无法导入，我们可以先通过在NJ软件中编辑少量数据，建立一个凸轮表：将凸轮表导出：导出的文件为CSV格式文件，可用记事本打开：通过导出数据可看到，导出的主从轴数据是凸轮表数据之间的差值：所以，在外部软件中编辑凸轮表数据时要编辑点与点之间的数据差值，导入后才是正确数据。
编辑凸轮表数据：使用Microsoft Office Excel打开导出的CSV文件，即可运用Excel软件的功能编辑数据，比较方便：编辑完成后，保存，再用记事本打开会发现，数据格式与用Excel编辑之前发生了变化：打开原来的CSV文件，复制表头命令行，替换编辑后发生变化的CSV文件的表头命令行：使用原CSV文件的正确格式"StraightLine"替换发生变化的StraightLine：保存，便可导入到NJ软件中。
注意：凸轮表最多可编辑360个数据（包含系统默认的0，0点），数据量超出在导入时会报错：。
电子凸轮说明书
兴世机械电子凸轮简要说明一.安全和注意1.注意事项本电子凸轮并不是完全的绝对值编码器,它在第一转(没有找到原点时)不会输出信号.2.安全操作请在完全了解明白该手册后,再安装和操作本电子凸轮.二.安装1.控制器安装直接嵌入面板安装,用配带的金属扣固定.2.编码器安装编码器用配套的联轴器安装,请保证编码器轴和设备驱动轴的同心度.三.接线1.接线端子位置:2.电源24V:24V供电电源.0V:电源公共端.3.编码器接线BLK: Black 黑色线RED:Red 红色线WHI: White 白色线A相脉冲+GRY:Grey 灰色线A相脉冲-BLU: Blue 蓝色线B相脉冲+BRN: Brown 棕色线B相脉冲-YLW: Yellow 黄色线Z相脉冲+GRN: Green 绿色线Z相脉冲-其它端子不用接线.如果需要更换电子凸轮旋转方向,请交换WHI和GRY(白色线和灰色线).4.输出信号接线COM:输出信号的公共点,每8个通道共用一个.并且每8个通道内部共用一个保险.0-31: 输出通道.NPN集电极开路输出,最高电压300V/最大电流150mA/最大功率100mW.5.控制信号接线24V:控制信号输入电源.ST:启动,当信号为ON时,控制使能输出,并可以设定参数.B0- B2:程序组选择信号.可以选择0-7程序组,如下表: 端子接0V时激活(ON),悬空不接或接24V无效(--).B0 B1 B2 NO.-- -- -- 0ON -- -- 1-- ON -- 2ON ON -- 3-- -- ON 4ON -- ON 5-- ON ON 6ON ON ON 7程序组信号在ST信号跳变沿读取.四.控制1.启动ST:启动信号,引脚为0V时激活.激活后读取程序组并使能凸轮输出.2.程序组切换先设定好B0-B2的程序组选择信号,再激活ST信号.五.触控面板:进入进角补偿的菜单。
:将变更的参数生效，并保存。
设定参数项改变，在程序时切换至ON/OFF，在进角补偿切换速度/ON的角度/OFF 的角度。
凸轮学习指南
1. 了解凸轮机构的类型及各类凸轮机构的特点和应用场合，能根据工作要求和使用场合选择凸 轮机构的类型。 2. 掌握从动件几种基本运动规律的特点和适用场合，能根据工作要求选择或设计从动件的运动 规律。 3. 熟练掌握凸轮轮廓曲线的设计原理与方法。 4. 掌握凸轮机构基本参数对机构工作性能的影响关系及其确定原则，并能根据这些原则确定凸 轮机构有关尺寸参数。 5. 了解凸轮机构承载能力计算和结构设计的基本问题。
心，直线 AC⊥BD ， O1O = OA / 2 ，圆盘半径 R = OA = 60mm 。(1) 根据图(a)及上述条件确定基圆 半径 r0 、行程 h，C 点压力角 α C 和 D 点接触时的位移 hD 、压力角 α D ；(2) 若偏心圆盘凸轮几何 尺寸不变，仅将从动件由尖底改为滚子，见图(b)，滚子半径 rT = 10mm 。试问上述参数 r0 、h、α C 和 hD 、 α D 有否改变？对于有改变的参数试分析其增大还是减小？
3. 凸轮轮廓曲线的设计 在学习用几何法设计凸轮轮廓曲线时，重点掌握尖底从动件盘形凸轮轮廓的绘制。其绘制 方法（反转法）所依据的原理为相对运动原理，即从动件相对于凸轮作相对运动，从动件的尖 底在凸轮运动平面上的轨迹形成了凸轮的轮廓线。采用反转法时，使整个机构以角速度( − ω )绕 凸轮回转轴线 O 转动，其结果是凸轮静止不动，机架和从动件一方面以( − ω )绕 O 转动，同时从 动件又以原有的运动规律相对于机架运动，但从动件与凸轮的相对运动并不改变。因为凸轮静 止，故可以方便地在凸轮平面上绘制出从动件尖底的轨迹，即凸轮廓线。 在绘制滚子从动件凸轮轮廓时，首先把滚子中心视为尖底从动件的尖底，作为凸轮轮廓， 此轮廓为滚子从动件凸轮的理论轮廓。然后作出滚子圆族及其包络线，此包络线即为滚子从动 件的凸轮实际轮廓。实际上，滚子或平底从动件凸轮机构的凸轮实际轮廓，都是从动件相对于 凸轮作相对运动时其滚子或平底所形成的曲线的包络线。因此反转法适用于各种凸轮轮廓的设 计。 几何法设计中应注意以下几点： (1) 在用几何法设计直动从动件凸轮机构时，绘制凸轮轮廓曲线的长度比例尺最好取为与从 动件位移曲线的纵坐标比例尺相同，这样凸轮轮廓曲线设计图上从动件的位移量就可以从从动 件位移曲线图上直接量取，而无须进行比例尺的折算，给作图带来很大方便。 (2) 在滚子从动件凸轮机构中，基圆半径是指理论轮廓曲线的最小矢径；理论轮廓曲线与实 际轮廓曲线为一对法向等距曲线，两者之间的法向距离等于滚子半径。无论是对心或偏置直动 滚子从动件，由于凸轮某一转角时的从动件位置线一般不是轮廓曲线的法线，它夹于两条轮廓 曲线之间的线段长度在不断变化，与滚子半径无直接关系，所以沿着从动件的位置线截取一个 滚子半径来求实际轮廓曲线的方法是错误的。 (3) 在偏置直动从动件凸轮机构中，推程运动角和回程运动角并不等于相应的轮廓角，如图 所示，推程运动角应为 Φ = ∠B ′OB (= ∠AOB1 ) ，而非 ∠AOB ；回程运动角应为 Φ ′ = ∠C1OD ，而 非 ∠COD 。
电子凸轮讲义
电子凸轮讲义一：机械凸轮二：电子凸轮电子凸轮（Electronic CAM），是模拟机械凸轮的一种智能控制器。
它通过编码器将位置信息反馈给CPU，CPU进行运算处理，并在指定位置将进行输出。
电子凸轮主要有两种形式，一种是轨迹—轨迹式凸轮(path--path)，它是在凸轮程序中为每一个凸轮设置一个轨迹起点和轨迹终点，当实际位置(角度或者位移)到达轨迹起点时凸轮被置位；而当实际位置到达轨迹终点时凸轮被复位。
对于此类凸轮，可得到两轴之间的非线性电子同步比，从轴位置可与使用凸轮轮廓的主轴同步。
另一种是轨迹—时间式凸轮(path--time)，它是在凸轮程序中为每个凸轮位置设置一个轨迹的起点和持续时间，当实际位置到达轨迹起点时凸轮被置位，然后经过预设的持续时间之后凸轮被复位。
对于此类凸轮，可得到不同于梯形或者S形的运动轮廓。
下面主要介绍的是第一种凸轮。
如下图(a)所示，在凸轮的凸起部分安装一个行程开关X1，在凸轮顺时针匀速旋转时，X1的常开触点就会形成如图(b)所示的输出开关动作时序。
把使X1开始动作的点（图中a点）称为上升点，它对应于输出脉冲的上升沿，把对应于使X1复位的点（图中b点）称为下降点，它对应于输出脉冲的下降沿。
凸轮旋转一周，其输出的脉冲宽度和凸轮的凸起部分对应的角度有关，而输出脉冲的位置与其上升点的位置相关。
注意：在凸轮上可以有一个凸面，也可以有多个凸面，多个凸面就会在不同的时间段形成多个脉冲时序的输出。
电子凸轮的输出是以DOG为单位进行设置。
一个DOG分为DOG WIDTH和DOG INTERVAL两部分，DOGWIDTH相当于机械凸轮中开关被压下并保持的时间或角度范围，需设置一个起始角度（Start position）ON（比如0°）和一个终止角度（End position）OFF（比如30°）。
相应的DOG INTERVAL就是相当于开关松开的角度范围。
对于一个凸轮来讲，可以有多个DOG，通常只需设置DOG WIDTH，而DOG Interval就是在两个DOG WIDTH中间的角度范围，不再需另外设置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
NJ电子凸轮培训资料欧姆龙自动化（中国）有限公司FAE中心2015年7月目录一、凸轮概述 (2)1、机械凸轮组成结构 (2)2、机械凸轮的实现 (2)3、电子凸轮的实现 (6)二、NJ的凸轮指令和凸轮表 (8)1、NJ的凸轮指令 (8)2、其它凸轮相关指令 (18)3、NJ的凸轮表的设定 (21)三、凸轮计算应用实现 (24)1、包封机变袋长凸轮计算实现 (24)2、枕包机变袋长凸轮计算实现 (26)①设备要求 (26)②解决方法 (28)③设置及程序 (33)3、枕包机变袋长凸轮三次方优化实现 (33)①飞剪功能实现 (33)②凸轮曲线的三次方优化 (35)③调试经验 (37)4、色标补偿计算实现 (37)①产生偏差的原因 (37)②如何实现“纠偏”程序 (38)凸轮概述1、机械凸轮组成结构机械凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件组成的高副机构。
凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动。
凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。
固定机架从动件凸轮凸轮结构示意图2、机械凸轮的实现机械凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。
一般可分为三类：盘形凸轮：凸轮为绕固定轴线转动且有变化直径的盘形构件；如下图这是凸轮的基本形式，凸轮绕固定轴旋转时，推杆（从动件）的位移规律是一定的。
移动凸轮：凸轮相对机架作直线移动；如下图从动件一般做成杆状，接触凸轮的部分装有滚轮，在凸轮上做纯滚动，从而带动从动杆移动。
它可视为盘型凸轮的演化形式。
圆柱凸轮：凸轮是圆柱体，可以看成是将移动凸轮卷成一圆柱体。
凸轮是圆柱体，可以看成是将移动凸轮卷成一个圆柱体。
圆柱凸轮不再做往复直线移动，而是做旋转移动。
前两种都可以看成平面运动形式，而圆柱凸轮则是一种空间运动形式。
机械凸轮从动件（推杆）一般具有3种不同形状。
尖顶从动件构造简单，尖顶能与任意复杂凸轮轮廓保持接触，但易于磨损，所以只适用于作用力不大和速度不高的场合。
滚子从动件克服了尖顶从动件的缺点，在尖顶处安装一个滚子，改善了从动件与凸轮轮廓间的接触条件。
由于滚子和凸轮之间为滚动摩擦，所以磨损较小，故可用来传递较大的动力。
在低速下，从动件的运动规律可以被看成纯旋转，但在高速时会有明显的滑移（偏离预期的运动轨迹）。
平底从动件与凸轮轮廓接触为一个平面，显然它只能与全部外凸的凸轮进行配合。
其优点是凸轮与平底接触面间容易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。
机械凸轮从动件的运动方式一般分为摆动和直动两种方式。
摆动方式：从动件绕某一固定轴摆动摆动平底从动件凸轮机构摆动滚子从动件凸轮机构直动从动件：从动件只能沿某一直线路径做往复移动。
直动从动件又可分为对心直动和偏置直动两类。
划分的依据就是从动件的运动路径跟凸轮转轴中心是在同一直线上，还是存在一个偏置值对心直动偏置直动凸轮机构的特点：只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现任意预期的运动规律，并且结构简单、紧凑、可靠。
缺点是凸轮与从动件的接触处压强较大，容易磨损；凸轮轮廓加工比较困难，费用较高，通常用于传力不大的控制机构。
凸轮实物图3、电子凸轮的实现电子凸轮是在机械凸轮的基础上发展起来的。
从本质上讲，从动件的运动是一种“程序”的结果。
因此，凸轮机构可以看成一种函数关系，凸轮的转动作为函数的输入，而从动件的位移作为函数的输出。
相应地，凸轮设计者的目标就是建立一个“程序”，建立凸轮从动件的运动轨迹。
运动轨迹的函数可表示为：Y=f(θ)其中θ为凸轮旋转的角度（可理解为主轴位置），Y为从动件的摆动或直动位移（可理解为从轴位置），f(θ)就是电子凸轮关系（可理解为电子凸轮表）凸轮关系示意图电子凸轮属于多轴同步运动(Multi-Synchronized Motion)，这种运动是基于主轴(Master or Leading axis)和一个或者多个从轴(Slave or Following axis)系统。
主轴可以是物理轴，也可以是虚拟轴（一种算法，没有实际的输出）。
电子凸轮是在机械凸轮的基础上发展起来的, 传统机械凸轮是通过凸轮实现非线性的加工轨迹。
而电子凸轮是直接将轨迹点输入到驱动器内，通过设定的计算方式进行伺服控制，达到和机械凸轮相同的加工目的，实现一种周期性的往复运动。
电子凸轮曲线可以采用多种描述方式，常见的采用二维表格分别描述主轴和从轴的值；也可以采用数学公式来描述。
NJ 可以用Sysmac Studio 软件绘制电子凸轮曲线也可以编程计算后实时修改凸轮曲线。
电子凸轮曲线分类根据从轴的启动位置和终点位置是否一致，可以将电子凸轮曲线分为闭式曲线和开式曲线闭式曲线开式曲线一、NJ的凸轮指令和凸轮表NJ中关于电子凸轮有两条功能块指令MC_CamIn和MC_CamOut，分别用来对功能块所指定的轴启动和停止凸轮操作。
1、N J的凸轮指令①MC_CamIn指令此指令功能用来启动凸轮表操作。
MC_CamIn输入参数：1)参数Execute功能块的执行条件，非上升沿执行条件，初始化执行时会将功能块输出Busy和Active 输出置on，此后将Execute输入条件置为off凸轮表也可以照常执行。
此功能块要先于主轴运行指令启动，否则凸轮表无法正常执行。
2)参数Periodic, Non-Periodic此参数用来设置凸轮表是周期执行还是只执行一次。
如果是设置为周期执行时，即使跟随的主轴是线性轴也可以正常周期执行。
3)参数StartMode用来设置MasterStart Distance所要使用的是相对坐标还是绝对坐标。
换句话说，MasterStart Distance参数用来控制从轴何时开始跟随主轴做凸轮运动，这个距离可以是主轴相对原点的一个绝对坐标值，也可以是相对StartPosition的一个相对坐标值。
例如下图中20度位置为StartPosition，60度为从轴开始运动的位置，中间的40度采用的是relative模式时设置的MasterStart Distance的参数值，而如果使用absolute模式的话就需要将MasterStart Distance的数值设置为60度。
4)参数StartPosition, MasterStart Distance.StartPosition参数的数值会影响到凸轮表开始动作的起始点，当主轴到达StartPosition位置开始功能块的输出参数InCam才会值on，直到执行MC_CamOut。
MasterStart Distance参数的数值会影响到凸轮表定义的从轴何时开始真正的跟随主轴运动。
功能块的输出参数InSync开始变为on，直到执行MC_CamOut。
例如，下图中的从轴会在到达MasterStart Distance设定的主轴位置瞬间启动。
这个功能在使用时需要注意：从轴为了实现位置的跟随会瞬间有一个很大的加速到达在凸轮表中设定的与主轴相应的位置，这时对机械会有很大的冲击，并且伺服驱动器会报偏差计数器溢出错误。
这两个参数只对第一次启动凸轮表有效，如果运动过程中主轴停止并手动复位为原点位置，再启动主轴运动，凸轮表依旧会继续前面的跟踪运行。
而从轴如果手动复位NJ会报警重复操作。
5)参数Master Scaling, Slave Scaling这两个参数用来实现凸轮表中主轴或从轴的比例缩放功能。
6)参数MasterOffset，SlaveOffset当MasterOffset设置为一个正值时，像右图所示凸轮曲线的主轴坐标会向右横移一个设置值。
也就是主轴从零点运动一个设定距离后，再把当前位置当做凸轮表的起始点。
正常的凸轮表是虚线部分，移动后是实线部分。
实际应用时的效果是让主轴空跑一段设定距离后从轴才开始做凸轮跟随，与MasterStart Distance的区别是主轴开始运动时就已经满足从轴的跟随条件，只是到达MasterStart Distance设定的距离后从轴开始阶跃运动到跟踪距离。
两者都会有一段从轴不跟随主轴运动的距离，但是MasterOffset可以得到一个完整的凸轮曲线，而MasterStart Distance不能得到完整的凸轮运行曲线，MasterStart Distance之前的部分没有执行。
当MasterOffset设置为一个负值时，像右图所示凸轮曲线的主轴坐标会向左横移一个设置值。
也就是主轴在零点时从轴就已经在凸轮曲线中主轴在MasterOffset值位置对应的从轴位置值。
正常的凸轮表是虚线部分，移动后是实线部分。
实际应用时的效果是凸轮表执行条件一使能，主轴还没有运动时（在零位），从轴就会阶跃运动到上面所描述的位置处。
接下来主轴开始运动，从轴做凸轮跟随剩下的曲线轨迹。
与MasterOffset设置为正值时的区别是无法获得完整凸轮曲线。
与MasterStart Distance的区别是，MasterOffset设置为负值是在主轴在原点时得到一个从轴阶跃，而MasterStart Distance是在主轴到达设定距离后得到一个从轴阶跃。
当SlaveOffset设置为一个正值时，像右图所示凸轮曲线的从轴坐标会向上移动一个设置值。
也就是主轴在零点时从轴在SlaveOffset值位置，并且将这个位置认为是凸轮表的起始点。
正常的凸轮表是虚线部分，移动后是实线部分。
实际应用时的效果是凸轮表执行条件一使能，主轴还没有运动时（在零位），从轴就会阶跃运动到上面所描述的位置处。
接下来主轴开始运动，从轴做凸轮跟随剩下的曲线轨迹。
与MasterOffset设置为正值时相同点：都可以获得完整凸轮曲线，不同点：是从轴的整体位置增大了一个设置值。
与MasterOffset设置为负值时的相同点：功能块使能时从轴会有一个阶跃，不同点是：可以得到一个完整的运动曲线，但是坐标整体增大一个设定值。
当SlaveOffset设置为一个负值时，像右图所示凸轮曲线的从轴坐标会向下移动一个设置值。
也就是主轴在零点时从轴在SlaveOffset值位置，并且将这个位置认为是凸轮表的起始点。
正常的凸轮表是虚线部分，移动后是实线部分。
实际应用时的效果是凸轮表执行条件一使能，主轴还没有运动时（在零位），从轴就会阶跃运动到上面所描述的位置处。
接下来主轴开始运动，从轴做凸轮跟随剩下的曲线轨迹。
与MasterOffset设置为正值时相同点：都可以获得完整凸轮曲线，不同点：是从轴的整体位置减小了一个设置值。
与MasterOffset设置为负值时的相同点：功能块使能时从轴会有一个阶跃，不同点是：可以得到一个完整的运动曲线，但是坐标整体减小一个设定值。
7)参数ReferenceType(位置类型选择)此参数用来设置做从轴做位置跟随时所使用的主轴的位置类型。