电子凸轮使用范例
从轴位移主轴位置
使用者清0
2.当非周期式电子凸轮运运行,地址4-BIT1=1（当前周期完成后停止），非周期式电子凸轮会 继续运行完表格，从动轴才停止运作，如下图所示。
M0
加速100个脉冲,主轴1K输入时为100ms
电子凸轮工作原理
电子凸轮 电子凸轮 电子凸轮又称Electronic CAM，是模拟机械凸轮的一种智能控制器。它通过位置传感器（如旋转变压器Resolver或编码器Encod）将位置信息反馈给CPU，CPU将接收到的位置信号进行解码、运算处理，并按设定要求在指定位置将电平信号进行设置并输出。电机——编码器——cpu——伺服电机或步进电机驱动器 电子凸轮和系统组成：（编码器+通讯端口+PC+伺服电机或 步进电机） 下图为电子凸轮和系统图。该型号采用旋变作为位置传感器，可以通过通讯端口和PC或手持编程器（Handy termin al）进行通信。PC和手持编程器提供给用户编程使用，为用户提供了方便的编程界面。信号输出采用并行（PIO）和串行（SIO）两种方式，输出信号可以直接用来控制伺服电机和步进电机的驱动器（？），也可以通过控制器将信号集中处理后控制变频器等驱动装置,实现运动控制的目的。 输出设置DOG是什么? 电子凸轮的输出是以DOG为单位进行设置的，如图4所示。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，（啥概念）需设置一个起始角度（Start position）ON（比如图中的0°）和一个终止角度（End position）OFF（比如图中的30°）。相应的DOGINTERVAL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，DOG Interval就是在两个DOG WIDTH中间的角度范围，不需另
外设置。以下图为例，只需设置0°——ON，30°——OFF；57°——ON，95°——OFF 即可。一般可以设定的DOG数和SENSOR的转速有关，转速越高，可以设定的DOG就越少，相反转速越低，可设定DOG数越多。 凸轮信息的输出有两种方式：PIO和SIO。PIO也就是并行输出，共40个通道（CHANEL），其中32个可以用做输出凸轮(CAM) 和位置(Position)、速度(Speed)信息，8个CHANEL用做错误信息等的输出。32个CAM可以是32个CAM输出，也可以是16个CAM+Position,或者16个CAM+Speed,或者Speed+Position。用户可以根据具体应用的需要进行合理的设置。SIO也就是串行输出，其输出信息的内容与PIO相同，只是接口形式不同而已，比较适合慢速系统使用。 一个PC机多个输出——控制多个电机——编码器——反馈到电子凸轮（通讯端口+PC） 位置和速度信息的输出编码形式主要是BCD码、PureBinary、Gray码。 32个通道都用做凸轮输出时，各通道凸轮之间彼此独立，互不影响， 用户可以根据自己的需要单独设置各点的输出来实现组合控制。下图是32个输出通道全部设为CAM输出时的完整输出信号。 每个CAM可以控制一组马达和驱动器，因此最多可以控制32组。通过选定各个DOG的参数，可以轻易的实现各个轴之间的同步和联动。由DOG的参数设置控制轴间协作运动 应用 电子凸轮可以应用在诸如汽车制造、冶金、机械加工、纺织、印刷、食品包装、水利水电等各个领域。
施耐德运动控制概述motion_guide
第六章. 运动控制6.1 运动控制的定义 6.2 运动控制的组成 6.2.1 同步伺服电机 6.2.2 步进电机 6.2.3 驱动器 6.2.4 控制器 6.3 运动控制系统的结构 6.4 运动控制要解决的问题 6.5 伺服电机的选型计算 6.6 典型应用
6.1 运动控制的定义 运动控制是指动作的单元以非常精确的设定速度在规定时间到达准确位置的可控运动. 运动单元的运动有如下特点: 路径: 有一个初始位置 有一个终点位置 稳定的速度和上升,下降斜率 动作: 静态和动态响应非常精确 运动响应很快 运动很稳定 位置: 有绝对位置 有相对位置 根据不同的应用工艺, 我们把运动分为有限轴运动和无限轴运动. 有限轴运动是指运动体的运动在一定范围内, 如机械手的运动在设计范围内抓取工件. 无限轴运动是指运动体连续不断的向一个方向运动,没有边界. 如传送带的运动. 6.2 运动控制的组成 运动控制的组成离不开以下4个单元,如图: 运动控制器: 控制运动按照设定的轨迹动作,不断计算位置和速度的匹配 驱动器: 把普通电能转化为向电机提供运动的动力 电机: 产生对负载推动的扭矩 位置传感器: 提供电机轴实时的位置和速度 所以, 运动控制要完成可控的动作, 主要对3个变量进行控制. 即: 电机的力矩, 速度, 位置 如图所示
6.2.1 同步伺服电机 首先让我们看一下运动控制中的执行器: 伺服电机 电机是把电枢电流转化为电机轴输出力矩的一种装置. 从技术角度, 我们通常把电机分为异步电机, 同步电机和步进电机. 从运动形式来分,可分为旋转电机和直线电机。如图所示：
自动车床凸轮设计教程
1.自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称： 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h，单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。代号为L，单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。由此得h＝Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。由此得L＝360°h/φ。 举个例子： 一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。(见下图) 解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米
升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的，在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.
机械原理-凸轮设计(偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计)
中国地质大学 课程论文 题目偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 指导老师__ _____________ 姓名 班级 学号 专业机械设计制造及其自动化 院系机电学院 日期 2015 年 5 月 30 日 解析法分析机构运动 ——MATLAB辅助分析摘要： 在各种机械，特别是自动化和自动控制装置中，广泛采用着各种形式的凸轮机构，例如盘形凸 轮机构在印刷机中的应用，等经凸轮机构在机械加工中的应用，利用分度凸轮机构实现转位， 圆柱凸轮机构在机械加工中的应用。 凸轮机构的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运 动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。正因如此，凸轮机构不可能被数控，电控等装置完全 代替。但是凸轮机构的缺点是凸轮轮廓线与推杆之间为点，线接触，易磨损，凸轮制造较困难。 在这些前提之下，设计者要理性的分析实际情况，设计出合理的凸轮机构，保证工作的质量与 效率。 本次设计的是偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，推杆是滚子推杆，这种推杆由于滚子与凸轮 廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，可用来传递较大动力，因而被大量使用，通过设计从根本 上了解这种凸轮机构的设计原理，增加对凸轮机构的认识。通过用MATLAB软件进行偏置直动 滚子从动件盘形凸轮轮廓设计，得出理论廓线和工作廓线，进一步加深对凸轮的理解。 一、课程设计（论文）的要求与数据 设计题目：偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的理论轮廓曲线和工作廓线。已知凸轮轴置于推杆轴 线右侧，偏距e=20mm，基圆半径r0=50mm，滚子半径r r=10mm。凸轮以等角速度沿顺时针方
电子凸轮原理与应用
电子凸轮原理与应用 2010-01-28 18:15 机械凸轮 机械凸轮是一种角度感应和控制装置，通过在金属盘片上加工出一定形状的轮廓曲线，使其在某个位置可以有效的使与之接近的微动开关产生动作－导通或截止，如图所示。凸轮盘可以组合使用，将多个凸轮串联可以实现关联控制。用户可以按控制要求设置凸轮片间的间隔角度和凸轮盘个数，从而达到角度感应和多点输出控制的目的。如图所示，凸轮盘串接在同一根轴上，并且凸轮间以一定的角度相间隔，在微动开关的一端接+5V，连续转动轴，在开关的另一端可以得到变化的电平输出。 用机械凸轮可以完成一些简单的控制和角度感应，可以实现粗略定位。盘片的加工和维修复杂，而且易磨损，制作困难。 电子凸轮 电子凸轮又称Electronic CAM，是模拟机械凸轮的一种智能控制器。它通过位置传感器（如旋转变压器Resolver或编码器Encoder等）将位置信息反馈给CPU，CPU将接收到的位置信号进行解码、运算处理，并按设定要求在指定位置将电平信号进行设置并输出。 电子凸轮和系统组成 下图为电子凸轮和系统图。该型号采用旋变作为位置传感器，可以通过通讯端口和PC或手持编程器（Handy terminal）进行通信。PC和手持编程器提供给用户编程使用，为用户提供了方便的编程界面。信号输出采用并行（PIO）和串行（SIO）两种方式，输出信号可以直接用来控制伺服电机和步进电机的驱动器，也可以通过控制器将信号集中处理后控制变频器等驱动装置,实现运动控制的目的。 输出设置 电子凸轮的输出是以DOG为单位进行设置的，如图4所示。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（比如图中的0°）和一个终止角度（End position）OFF（比如图中的30°）。相应的DOGINTERVAL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，DOG Interval就是在两个DOG WIDTH中间的角度范围，不需另外设置。以下图为例，只需设置0°——ON，30°——OFF；57°——ON，95°——OFF即可。一般可以设定的DOG数和SENSOR的转速有关，转速越高，可以设定的DOG就越少，相反转速越低，可设定DOG数越多。 凸轮信息的输出有两种方式：PIO和SIO。PIO也就是并行输出，共40个通道（CHANEL），其中32个可以用做输出凸轮(CAM)和位置(Position)、速度(Speed)信息，8个CHANEL用做错误信息等的输出。32个CAM可以是32个CAM输出，也可以是16个CAM+Position,或者16个CAM+Speed,或者Speed+Position。用户可以根据具体应用的需要进行合理的设置。SIO也就是串行输出，其输出信息的内容与PIO相同，只是接口形式不同而已，比较适合慢速系统使用。 位置和速度信息的输出编码形式主要是BCD码、PureBinary、Gray码。 32个通道都用做凸轮输出时，各通道凸轮之间彼此独立，互不影响，用户可以根据自己的需要单独设置各点的输出来实现组合控制。下图是32个输出通道全部设为CAM输出时的完整输出信号。
直动从动件盘形凸轮机构设计说明书
机械原理大作业二直动从动件盘形凸轮机构设计任务书 课程名称：机械原理 设计题目：盘形凸轮机构设计（20） 院系：机电工程学院 班级：1508104 设计者：关宇珩 学号：1150810423 指导教师：陈明 设计时间：2017.6.15 哈尔滨工业大学机械设计制造
目录 一．凸轮设计要求 (1) 二．凸轮轮廓设计数学模型 (3) 三．计算流程框图 (4) 四．matlab程序 (5) 五．计算结果与分析 (10)
一．凸轮设计要求
二．凸轮轮廓设计数学模型 1.确定凸轮偏心距与基圆半径（mm ） 通过matlab 对已给s 方程求导，通过许用压力角做斜率已知的直线，找出其与线图的切线，并找出切线的y 轴截距。 由于最大截距绝对值为65，则取偏心距3/56e =，基圆半径12/385r 0=，滚子半径 3/28r =。计算2200e -r s =。 2.建立压力角方程 已知方程： ??? ? ? ?+=e -d /ds arctan 0?α分段代入s 方程，计算升程和回程的压力角。 3.建立凸轮轮廓线的坐标方程 已知凸轮轴心在从动件左方。建立方程（理论轮廓线）： ()??ecos sin s s x 0++=；()??esin -cos s s y 0+=； 建立方程（外包络实际轮廓线）： ()() 2 2 d /dy d /dx d /dy r x X ??? ++=； ()() 2 2 d /dy d /dx d /dx r -y Y ??? +=； 4.建立曲率方程
已知方程： ()() 2 /322 2dx /dy 1dx /y d k += ； ； k /1R =通过参数方程的求导方法建立R ～ψ的方程。 三．计算流程框图 设时间ψ为未知量 对s ，v ，a 方程求导，绘制位移、速度、 加速度和?d /ds ～s 线图 利用许用压力角做已知斜率曲线，寻找与?d /ds ～s 线图相交的y 轴截距绝对值最大的直线为切线，取偏 心距e 、基圆半径r0、滚子半径 建立压力角方程 建立理论轮廓线和实际轮廓线的坐标方 程
机械原理 凸轮机构及其设计
第六讲凸轮机构及其设计 （一）凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构 1．组成：凸轮，推杆，机架。 2．优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑。缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。 二、凸轮机构的分类 1．按凸轮的形状分：盘形凸轮圆柱凸轮 2．按推杆的形状分 尖顶推杆：结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合 滚子推杆：滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 平底推杆：不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 3．按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。（2）往复摆动运动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。 4．根据凸轮与推杆接触方法不同分： （1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。①等宽凸轮机构②等径凸轮机构③共轭凸轮 （二）推杆的运动规律 一、基本名词：以凸轮的回转轴心O为圆心，以凸轮的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r0称为基圆半径。推程：当凸轮以角速度转动时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。推杆上升的最大距离称为推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。回程：推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。休止：推杆处于静止不动的阶段。推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称为近休止角 二、推杆常用的运动规律 1．刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。 2.柔性冲击：加速度有突变，因而推杆的惯性力也将有突变，不过这一突变为有限值，因而引起有限
PacDrive3,面向未来的自动化解决方案
PacDrive3，面向未来的自动化解决方案 灵活机器控制 一直以来，缩短设备和工程的开发时间这个目标，是产生“灵活机器控制”的推动力。“灵活机器控制”是一种理念，它将各种互相补足的控制平台通过一个软件解决方案整合到MachineStruxure 里。从简单的驱动器到高性能运动控制器的整个控制器系列，都能通过同一个平台来进行编程并投入运行。该理念无需新的工具或培训：无论各自原先采用的控制平台是哪一种，它都能让用户在同一个熟悉而舒适的软件环境下完成工程设计。集成了大量经过验证的应用功能块的综合软件库, 可将为用户提供需要的各种支持。 整体自动化解决方案 凭借PacDrive3，MachineStruxure 为自动化 解决方案提供了一个硬件平台，包括逻辑和运动控 制器件。PacDrive3 可广泛的应用到包装机械和 其他生产系统中，就像在拆卸和组装系统中一样。 PacDrive3 控制器的可扩展性能够满足少到几根 轴的小型伺服系统的需求，也可支持多达99 个伺 服电机或30 个机器人的高性能解决方案，适用于 各种不同等级的自动化应用。 PacDrive3 基于成熟的运动和逻辑控制技 术，将逻辑控制、运动控制和机器人控制功能整合 在同一个硬件平台内。PacDrive3程序符合
IEC-61131-3的程序结构标准，这种全集成的系统架构，可广泛的应用到包装机械和其他系统中，比如拆卸和组装系统。sercos III 将PacDrive3自动化解决方案的整个通信过程整合在一个基于以太网的全集成自动化总线上。PacDrive3系统的组成部分来自于HMI、自动控制设备和电气设备等组成的综合自动化产品线，以便于为高要求的工业应用提供完整的单源解决方案。开创性工程系统设计 多年来，PacDrive 一直在不断的追寻降低软件和硬件复杂度的技术途径。我们一贯的目标是控制设计、安装和调试中不断提高的工程成本。PacDrive3 为实现这个目标带来了崭新的可能性，也为长期稳定的发展引入了新的技术途径。 不断提升的扩展性带来更好的性能 针对复杂控制系统和简单机械应用两种配置，PacDrive3 将多轴同步运动控制，逻辑控制和机器人控制功能整合到一起，并为这个平台提供强大的扩展性能。既可满足控制99 根轴或30 个机器人系统的高端应用，也同时为简单机械应用提供了更经济的4 轴或8 轴的新型控制器。这种途径为简单应用和复杂系统带来了更高效的整体解决方案。 基于以太网的全集成通信 增加sercos III 后，施耐德电气为PacDrive 应用打造了首个完全基于以太网的通信解决方案，实现了驱动器和现场设备的通信。sercos III 还为集成安全自动化*功能扫清了道路。sercos III 不受限于某个具体的厂商，它是一个真正的，标准的现场通讯总线，同时也是目前市场上最强大的基于以太网的通信解决方案之一。 灵活的驱动器设计 通过创新的驱动器设计可实现灵活的驱动系统架构：一个由单轴和双轴模块式LXM62伺服驱动器通过共用电源的方式组成的多轴系统，相比4 轴以上的多轴系统，在成本和所占空间上都有降低。通过插接式连接器和快速连接总线，亦可减少安装费用。对于轴数少的紧凑型应用，新开发的书本式LXM52伺服驱动器带来了更高性价比的自动化方案。 一个开发工具，一个项目 SoMachine Motion 是针对整个工程设计的新型软件开发平台，包括PacDrive3 调试和诊断功能。SoMachine Motion 将运动控制和传动系统设计的工具（ECAM），程序开发（包括EPAS 的ETEST，Vijeo Designer）、诊断和数据处理（Assitants）等工具都整合在一个工具包内。一个安全系统编辑器也被整合进了SoMachineMotion，进行安全自动化* 软件开发。EDESIGN 是一种用软件功能块进行图形化编程工具的核心，以进一步简化软件工程设计。
绝对值编码器工作原理
从增量值编码器到绝对值编码器 旋转增量值编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来计算其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计 数设备计算并记忆的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。 解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的记忆位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。 这样的方法对有些工控项目比较麻烦，甚至不允许开机找零（开机后就要知道准确位置），于是就有了绝对编码器的出现。 绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一 组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。 绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。 从单圈绝对值编码器到多圈绝对值编码器 旋转单圈绝对值编码器，以转动中测量光电码盘各道刻线，以获取唯一的编码，当转动超过360度时，编码又回到原点，这样就不符合绝对编码唯一的原则，这样的编码只能用于旋转范围360度以内的测量，称为单圈绝对值编码器。 如果要测量旋转超过360度范围，就要用到多圈绝对值编码器。 编码器生产厂家运用钟表齿轮机械的原理，当中心码盘旋转时，通过齿轮传动另一组码盘（或多组齿轮，多组码盘），在单圈编码的基础上再增加圈数的编码，以扩大编 码器的测量范围，这样的绝对编码器就称为多圈式绝对编码器，它同样是由机械位置确定编码，每个位置编码唯一不重复，而无需记忆。
机械原理课程设计凸轮设计
机械原理课程设计 编程说明书 设计题目：牛头刨床凸轮机构指导教师：王琦王春华设计者：雷选龙 学号：0807100309 班级：机械08-3 2010年7月15日 辽宁工程技术大学
机械原理课程设计任务书（二） 姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号 五、要求： 1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。 3）编写出计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年07月10日完成日期：2010年07月16日
目录 一设计任务及要求-----------------------------------------------2 二数学模型的建立-----------------------------------------------2 三程序框图--------------------------------------------------------5 四程序清单及运行结果-----------------------------------------6 五设计总结-------------------------------------------------------14 六参考文献-----------------------------------------------------15
一 设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =125,最大摆角φ max =15，许用压力角[α]=40，凸轮与曲线共轴。 （1） 要求：计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸 绘制），也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 二 机构的数学模型 1 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 角位移 22max /21?δ?=m 角速度 2max /4?δ?ω= 角加速度 2max /4??ε= 2 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 角位移 22max max /)(21?δ???--=m 角速度 2max /)(4?δ??ω-= 角加速度 2max /4??ε-= 3 远休止区 当s ??δ?+≤<时 角位移 max 1?=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε
凸轮机构工作原理教案
机械设计基础 凸轮机构的工作原理 学院： 专业： 班级：
第二节凸轮机构的工作原理
教学过程： 一、复习有关内容（6分钟）： 1.凸轮机构的基本概念。 2.凸轮机构的基本组成：凸轮、从动件和机架。 3.凸轮机构的特点：结构简单、设计方便，结构紧凑；凸轮轮廓与凸轮为点接触或者线接触，易于磨损。。 4.凸轮机构的分类：按照凸轮的形状分类有盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮；按照从动件的形式分类：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。 二、导入新课（4分钟）： 通过凸轮和推杆的运动动画，设疑提问，引导学生思考凸轮旋转运动与从动件推杆的运动规律之间的联系。 三、讲授新课（33分钟）： （一）工作过程和参数 在凸轮机构中最常见的运动形式为凸轮机构作等速回转运动，从动件往复移动。以图为例（对心外轮廓盘形凸轮机构）。首先介绍一下本图中各构件的名称。 1、运动分析： 当凸轮以等角速度绕基点逆时针回转时，从动件从A点开始被凸轮轮廓以一定的规律推动，共包含以下四个过程，分别为：推程，远休止，回程，近休止。根据凸轮的转角和从动件的运动规律，可以得到如下表，表示凸轮转过不同的角度时，所对应的从动件所处的运动状态。
2、参数 ①推程--从动件自最低位置升到最高位置的过程 ②推程角-推动从动件实现推程时的凸轮转角（?1） ③回程--从动件自最高位置升到最低位置的过程 ④回程角--从动件从最高位置回到最低位置时的凸轮转角（?3） ⑤远停角（远休止角）从动件在最高位置停止不动，与此对应的凸轮转角。（?2） ⑥近停角（近休止角）从动件在最低位置停止不动，与此对应的凸轮转角。（?4） ）--以凸轮轮廓上最小半径所画的圆。 ⑦基圆（r ⑧对心--从动件的运动方向线通过凸轮的中心 ⑨偏心--从动件的运动方向线不通过凸轮的中心 （二）从动件的常用运动规律 1、等速运动规律 （1）等速运动规律运动方程式（推程）： （2）运动分析：
光洋电子凸轮简易操作说明书
光洋电子凸轮简易操作说明书1 一面板功能说明： 14 程序组：程序组编号的指定/待殊功能的解除。15 功能：特殊功能编号的指定。16 原点：原点补偿角度的选择。17 输出→：输出编号按递增顺序指定。18输出：输出编号按递减顺序指定。 19方式：选定哪种方式被选定的方式指示灯亮。20执行：方式的确定；清除的执行。 21消除：输出设定的消除选择；原点补偿的消除选择；解除消除选择；解除输出设定的读出状态。 22背面DIP开关：SW1 角度增加方向选择，CW从编码器的轴侧看顺时钟方向回转角度增加；CCW则反时钟方向回转角度增加。SW2 编码器分辨率的选择，360使用回转360度的编码器；720 使用720度的编码器。SW3 凸轮输出/RUN输出的选择；凸轮把所有输出作为凸轮输出使用的情况，RUN 把特定的输出作为输出使用。 二、基本操作： 1切换动作方式：用方式键选择方式。从当前方式开始顺序选取择设定→学习→调整→运转→设定→；按执行键切换到选定方式。 2 按程序组键指定程序组号。(在兴世机上通常用) 3指定输出号：按→输出或←输出键指定输出。每按一次键，输出显示的灯亮位置发生变化。 4读出输出设定：指定程序组号和输出号后，按读出↑或读出↓输出区设定情况，ON/OFF角度交替读出 5消去输出设定：先把要消去的输出设定读出，然后按消去实行键就可以削去该输出设定。 6消去指定输出号内的全部设定：先指定程序组号和输出号，然后按消去→输出实行或消去←输出实行键即可。 7写入输出设定：先指定程序组号和输出号，按+ 或—键设定需要的角度，按写入键输入。请先按开的角度后按关的角度的顺序设定。 8设定原点补偿：先指定程序组号，转动编码器到机械原点的位置停止，按原点键选择原点的角度，按写入键原点成为0度。 9消去原点补偿：先指定程序组号，按消去原点实行键即可消去原点补偿，显示编码器的输出角度。10切换特殊功能：按FUN 键特殊功能顺序变换。→0→1→2→3→4→5→6→7→8→9→A→按BANK 键（程序组），解除特殊功能。注：设定方式以外，FUN号只有0右选择、切换。 特殊功能0：进角设定的读出、写入、消去和调整。 A读出进角设定：先指定输出号，然后按读出↓或读出↑键，交替读出进角度设定和进角回转速度设定
机械原理课程设计说明书(凸轮送料机构)
冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计 一、设计题目 设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。冲床的工艺动作如图5—1a所示，上模先以比较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成型工作，此后上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。 图1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况 要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构，以及冲床的传动系统，并绘制减速器装配图。 二、原始数据与设计要求 1．动力源是电动机，下模固定，上模作上下往复直线运动，其大致运动规律如图b）所示，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性； 2．机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应尽可能小；传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40°； 3．上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方）；4．生产率约每分钟70件； 5．上模的工作段长度L=30~100mm，对应曲柄转角 0=（1/3~1/2）π；上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上； 6．上模在一个运动循环内的受力如图c）所示，在工作段所受的阻力F0＝5000N，在其他阶段所受的阻力F1＝50N；
7．行程速比系数K≥1.5； 8．送料距离H=60~250mm； 9．机器运转不均匀系数δ不超过0.05。 若对机构进行运动和动力分析，为方便起见，其所需参数值建议如下选取：1）设连杆机构中各构件均为等截面均质杆，其质心在杆长的中点，而曲柄的质心则与回转轴线重合； 2）设各构件的质量按每米40kg计算，绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算；3）转动滑块的质量和转动惯量忽略不计，移动滑块的质量设为36kg； 4）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为30kg·m2； 5 ) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。 三、传动系统方案设计 冲床传动系统如图5－2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。原动机为三相交流异步电动机，其同步转速选为1500r/min，可选用如下型号： 电机型号额定功率（kw）额定转速（r/min） Y100L2—4 3.0 1420 Y112M—4 4.0 1440 Y132S—4 5.5 1440 由生产率可知主轴转速约为70r/min，若电动机暂选为Y112M—4，则传动系统总传动比约为。取带传动的传动比i b=2，则齿轮减速器的传动比i g=10.285，故可选用两级齿轮减速器。 图2 冲床传动系统 四、执行机构运动方案设计及讨论 该冲压机械包含两个执行机构，即冲压机构和送料机构。冲压机构的主动件是曲柄，从动件（执行构件）为滑块（上模），行程中有等速运动段（称工作段），并具有急回特性；机构还应有较好的动力特性。要满足这些要求，用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的。因此，需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。送料机构要求作间歇送进，比较简单。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。下面介绍几个较为合理的方案。
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. -- -- -- 0 ON -- -- 1 -- ON -- 2 ON ON -- 3 -- -- ON 4 ON -- ON 5 -- ON ON 6 ON 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.
平面盘型凸轮设计说明
设计实践设计计算说明书题目：盘形凸轮轮廓设计 学院:机电工程学院 班号：08401 学号：1050840124 姓名：林飞跃 日期：2007年10月04号
设计实践任务书 题目：盘形凸轮轮廓设计 设计任务及要求: 用图解法设计滚子直动从动件盘形凸轮轮廓。原始信息： 凸轮机构型式：平面盘形凸轮机构 从动件运动形式：偏置直动 从动件类型：滚子从动件 凸轮的封闭方式：力封闭 从动件行程h：40mm 从动件偏距e：12mm 滚子半径Rr：12mm 推程运动角β1：140度 远休止角β：40度 回程运动角β2：120度 基圆半径Rb：50mm
一．分析从动件运动规律 凸轮转向：逆时针方向 第1段运动规律为： 从动件运动规律：等速（直线） 该段从动件行程h＝40mm 相应凸轮起始转角：0° 相应凸轮终止转角：140° 第2段运动规律为： 从动件运动规律：停止 该段从动件摆角φ＝40° 相应凸轮起始转角：140° 相应凸轮终止转角：180° 第3段运动规律为： 从动件运动规律：等加速、等减速（抛物线）该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：180° 相应凸轮终止转角：240° 第4段运动规律为： 从动件运动规律：等加速、等减速（抛物线）该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：240° 相应凸轮终止转角：300°
第5段运动规律为： 从动件运动规律：停止 该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：300° 相应凸轮终止转角：360° 二．作图法设计（反转法） （1）先选取合适的比例尺μl。任选一点作为凸轮的转动中心O。以O为圆心，e=12mm为半径作偏距圆。以O为圆心r0 =12mm为半径作凸轮的基圆。作偏距圆的一条切线，它代表了起始位置从动件的轨道，它与基圆的交点A就是从动件在起始位置时与凸轮轮廓线的交点。 （２）再从OA开始按-ω的方向依次量取与升程角、远休止角、回程角和近休止角相等的角度，在基圆上得到B、C、D点。
840D软件电子凸轮(挡块)使用
Software cams电子凸轮的解释 电子凸轮在系统上就是软件挡块，分软件挡块正值和软件挡块负值。由NCK 发出的信号到PLC 下面是将软件凸轮分配给X轴的情况下来举例 注：参数“机床通用数据”10450【0】=1 就是将第一个软件挡块值分 配给了机床的第一根轴 1.软件挡块正值对应plc的DB10.DBX114.0---DB10.DBX114.7 (0--7) DB10.DBX115.0---DB10.DBX115.7 (8--15) DB10.DBX116.0---DB10.DBX116.7 (16--23) DB10.DBX117.0---DB10.DBX117.7 (24--31) 共32个 2.软件挡块负值对应plc的DB10.DBX110.0---DB10.DBX110.7 (0--7) DB10.DBX111.0---DB10.DBX111.7 (8--15) DB10.DBX112.0---DB10.DBX112.7 (16--23) DB10.DBX113.0---DB10.DBX113.7 (24--31) 也32个 3.正值与负值是一一对应关系。比如DB10.DBX110.0与DB10.DBX11 4.0 这两 个值需要配合使用 4.在“启动”--“通用设定数据”参数【41500（下降的凸轮的开关点）】和 【41501（上升的凸轮开关点）】设定软件挡块的位置值 5.例如：设定下降(负值)的凸轮开关点为1000 既41500【0】=1000 上升（正值）的凸轮开关点为2000 既41501【0】=2000 这是轴的位置如果在小于1000的位置时则DB10.DBX110.0为1 如果在大于等于1000的位置时则DB10.DBX110.0为0 下降凸轮与上升凸轮刚好相反 如果X轴的位置在小于2000的位置时则DB10.DBX114.0为0 如果在大于等于2000的位置时则DB10.DBX114.0为1 注：在使用软件挡块功能时，需要将轴的零点位置设好 将要用电子挡块信号功能的轴DB(X).DBX2.0 激活 X是轴通道DB31—DB61
伺服系统之电子凸轮比系统组成
伺服系统之电子凸轮比系统组成 本文首先介绍了伺服系统的结构组成及工作原理，其次介绍了电子凸轮的结构框图及系统组成，最后介绍了电子凸轮的伺服实现以及应用，具体的跟随小编来详细的了解一下。 伺服系统的结构组成从基本结构来看，伺服系统主要由三部分组成：控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机（图1）。控制器按照数控系统的给定值和通过反馈装置检测的实际运行值的差，调节控制量；功率驱动装置作为系统的主回路，一方面按控制量的大小将电网中的电能作用到电动机之上，调节电动机转矩的大小，另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换为电动机所需的交流电或直流电；电动机则按供电大小拖动机械运转。 图1中的主要成分变化多样，其中任何部分的变化都可构成不同种类的伺服系统。如根据驱动电动机的类型，可将其分为直流伺服和交流伺服；根据控制器实现方法的不同，可将其分为模拟伺服和数字伺服；根据控制器中闭环的多少，可将其分为开环控制系统、单环控制系统、双环控制系统和多环控制系统。 伺服系统的工作原理伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标的任意变化而变化的自动控制系统，即伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由计算机数字控制系统、伺服驱动器、伺服电动机、速度和位置传感器等组成。计算机数字控制系统用来存储零件加工程序，根据编码器反馈回来的信息进行各种插补运算和软件实时控制，向各坐标轴的伺服驱动系统发出各种控制命令。伺服驱动器和伺服电动机接收到计算机数字控制系统的控制命令后，对功率进行放大、变换与调控等处理，能够快速平滑调节运动速度，并能够精确地进行位置控制。 电子凸轮系统结构图 电子凸轮系统组成该型号采用旋变作为位置传感器，可以通过通讯端口和PC或手持编程器（Handy terminal）进行通信。PC和手持编程器提供给用户编程使用，为用户提供了方
机械原理大作业3凸轮结构设计说明
机械原理大作业（二） 作业名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：丁刚明 设计时间： 工业大学机械设计
1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一：凸轮机构原始参数 序号升程（mm) 升程运动 角（o）升程运动 规律 升程许用 压力角 （o） 回程运动 角（o） 回程运动 规律 回程许用 压力角 （o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]
V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算） (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度