电子凸轮曲线生成及使用方法研究*

黄 迪 黄云鹰 王宇翔

(①沈机(上海)智能系统研发设计有限公司，上海 200041；②沈阳机床(集团)有限公司上海研究院，上海200441)

电子凸轮技术利用伺服电机系统的受控运行来实现机械凸轮机构的运动规律。就现有的工程手段而言，电子凸轮系统大多使用电子凸轮表[1]，通过规定主/从轴相对位移的关键位置控制点来描述预期的机械运动规律。该方法对于各个控制点之间的系统运动规律不做描述，工程实践上大多由各种伺服设备基于各自的性能自由运行实现，另外该方法无法在设计阶段确认执行系统一定能够无震荡连续运行，很多时候存在需要反复在线调试的麻烦。

使用电子凸轮曲线则相较于传统的电子凸轮表可以更容易地设计出运行平滑无冲击的系统，此外电子凸轮曲线能够实现一定程度的运行轨迹控制，能够完成许多传统凸轮机构无法实现的复杂动作。电子凸轮曲线技术的运用依赖于对运行曲线的进行简便且良好的描述，机器人运动控制学当中使用高次多项式曲线连接相邻的路径点[2]，最终形成轨迹曲线的方法对这一类运行轨迹的描述和解算提供了非常好的示范。本文研究了基于多项式连接位置控制点构成的实际电子凸轮曲线的算法，对系统运行需要的实际控制对象给出了数学解算，考虑了实际运行系统当中从轴平滑耦合到凸轮曲线的问题并给出了解决方案。文章后半部分介绍了基于相关研究内容快速构建一套多轴联动的同步冲压线控制系统的具体应用案例。……