凸轮
本节说明凸轮的概念、凸轮的运动及如何在 KINGSTAR 中使凸轮移动。
凸轮概念理解
凸轮为一常见的固定在旋转轴上的不规则形状机械元件。在凸轮机械零件中，有一个靠在凸轮边缘的从动件。当凸轮旋转轴旋转时，此从动件会上下移动，由于凸轮的外型为不规则的，每一次从动件在上下移动的距离也会不同。
电子凸轮 (ECAM) 使用此概念来定义主从轴间的关系。主轴如同旋转轴；从轴如同从动件；而凸轮决定其位置曲线，每一从轴的位置都会与主轴相互对应。主轴的起始值和两个相邻主轴位置之间的间隔因电子凸轮表而异。
以下为凸轮与电子凸轮 (ECAM) 的范例：
| 凸轮 | 电子凸轮 | 电子凸轮表 | |
|---|---|---|---|
|
|
|
主轴 | 从轴 |
| 0 | 100 | ||
| 10 | 102 | ||
| 45 | 101 | ||
| 87 | 9 | ||
| 125 | 94 | ||
| 190 | 91 | ||
| . | . | ||
| . | . | ||
| 358 | 99 | ||
使用凸轮
凸轮为一连接两个轴（主轴与从轴）的多轴运动。连接以后，移动主轴。在主轴移动的同时，从轴将会自动移动至主轴的对应位置。从轴的移动永远都会跟随著主轴，除非主轴移动至预设范围外或主轴被中断。主从轴的位置范围将依照自定义的凸轮表而定。
以下展示如何在 KINGSTAR 中使用线性凸轮。
SetCamTable -> SetAxisCam -> MoveAxis functions -> ReleaseAxis
定义凸轮表
在启动凸轮运动前需使用 SetCamTable 函式来定义包含主从轴位置的凸轮表。主从轴的默认值使用绝对座标。若不使用偏移或比例尺，轴在凸轮表中的位置（表位置）将与绝对位置相同；若添加偏移量或缩放比例，则需要使用指定的公式来计算表位置。更多关于偏移及比例尺的资讯请见：凸轮运动定义。
周期性 (Periodic)
McCamTable 结构包含一称为 Periodic 的参数，此参数决定了凸轮运动曲线是否重复。当使用 SetCamTable 定义凸轮表时，可将 Periodic 设置为 TRUE 或 FALSE。TRUE 为重复；FALSE 为不重复。依照表位置的定义，凸轮运动曲线会以不同方式重复。
非周期性 (Non-periodic)
在非周期性凸轮运动中，只有当主轴在凸轮表中定义的范围内移动时，从轴才会跟随主轴移动。若主轴移出范围外，从轴即停止跟随并停止在凸轮表中的最后一个位置，而从轴状态将回到静止 (StandStill)。
| 非周期性 (Non-periodic) |
|---|
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周期性－相同范围
在周期性凸轮运动中，若从轴的起点和终点位置相同，从轴将在指定范围内周期性运动。
| 周期性－相同范围 |
|---|
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周期性－连续
在周期性凸轮运动中，若从轴的起点位置和终点位置不同，则在每个周期都会添加偏移量到从轴的位置。
| 周期性－连续 |
|---|
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凸轮运动定义
下一步，使用 SetAxisCam 指定轴为主轴及从轴，而从轴将连接主轴同步运动。您亦可决定是否在凸轮表中添加偏移或比例；主轴及从轴皆可设定各自的偏移与比例尺，也就是说，可为主轴或从轴各别添加偏移与比例，而不需两者皆添加。偏移与比例尺为各自独立的，可以使用一个或两者同时使用。例如：为主轴位置添加偏移或为从轴位置添加比例尺。
在以下指南中将介绍两个范例：(1) 偏移 (2) 偏移和比例尺。
偏移
添加偏移时需使用以下公式计算表位置：
MasterTablePos = MasterAbsPos - MasterOffset
SlaveTablePos = MasterTablePos 所对应的位置
SlaveAbsPos = SlaveTablePos + SlaveOffset
以下图为例。主位置偏移 6；从位置偏移 5。在凸轮表中设置主轴和从轴位置时，请注意是绝对位置减去偏移的结果。主轴的表位置 1、2、3 其实就是绝对位置 7、8、9。从轴的表位置 1、2、3 其实就是绝对位置 6、7、8。
| 偏移 |
|---|
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偏移与比例尺
除了偏移，还可为凸轮表设置比例尺。以下图为例。主轴位置首先偏移 6，从轴位置偏移 5，而后凸轮表按比例放大 2 倍。使用以下公式计算表位置：
MasterTablePos = (MasterAbsPos - MasterOffset) / MasterScale
SlaveTablePos = MasterTablePos 所对应的位置
SlaveAbsPos = (SlaveTablePos * SlaveScale) + SlaveOffset
因凸轮表是依比例缩放的，需除以缩放因子以取得原始的表位置。因此，主轴的表位置 0.5、1、1.5 实际上是绝对位置 7、8、9。而从轴的表位置 0.5、1、1.5 实际上是绝对位置 6、7、8。
| 偏移与比例 |
|---|
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凸轮启动模式
在 SetAxisCam 中可使用 StartMode 参数来决定如何启动凸轮。共有四种启动模式：camAbsolute、camRelative、camRampDistance 及 camRampTime。
| camAbsolute | |
|---|---|
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若凸轮启动时主轴和从轴未就定位置，从轴将跳到目标位置，然后开始移动。建议在轴就定位后再使用此功能。 |
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| camRelative | |
|---|---|
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若凸轮启动时主轴和从轴未就定位置，从轴将跳到目标位置，然后开始移动。建议在轴就定位后再使用此功能。 |
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| camRampDistance | |
|---|---|
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以此图为例：当主轴向前移动六个单位，从轴则开始移动到相应的位置。并越来越接近凸轮运动曲线。当主轴向后移动两个单位时，从轴亦向后移动，直到到达主轴对应的凸轮位置。 当 SetAxisCam 设置完成并使用 Move 函式移动主轴后，从轴将开始与主轴同步。一旦主轴移动超过斜坡距离，从轴将就位。 |
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| camRampTime | |
|---|---|
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以此图为例：StartParameter 设定为 2 秒，主轴在位置 3。SetAxisCam 指令一发送，从轴即开始移动。2 秒后其将到达与主轴对应的凸轮位置。 当 SetAxisCam 设置完成，从轴将开始与主轴同步。一旦超过斜坡时间，从轴将就位。 |
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移动凸轮轴
将 SetAxisCam 中的表位置设定完成后，即可开始移动轴。线性凸轮运动可以使用 MoveAxisAbsolute, MoveAxisAdditive 或 MoveAxisRelative 函式。以 MoveAxisAbsolute 为范例，其拥有 Position 参数，需将主轴绝对位置的值写进 Position。
将 MoveAxisAbsolute 指令传送到 KINGSTAR 后，凸轮轴将开始移动。
拆卸凸轮轴
依设置和需要，从轴可以手动或自动分离。
手动：使用 ReleaseAxis 来分离主轴与从轴。
自动：若 McCamTable 结构中的 Periodic 设置为 FALSE，当主轴移动到凸轮表范围之外时，从轴将自动分离。
参见
RT 与 Win32 - KINGSTAR 运动
.NET API - 运动类别
.NET Class - IAxis 方法
PLC 功能块 - 多轴