凸輪
本節說明凸輪的概念、凸輪的運動及如何在 KINGSTAR 中使凸輪移動。
凸輪概念理解
凸輪為一常見的固定在旋轉軸上的不規則形狀機械元件。在凸輪機械零件中，有一個靠在凸輪邊緣的從動件。當凸輪旋轉軸旋轉時，此從動件會上下移動，由於凸輪的外型為不規則的，每一次從動件在上下移動的距離也會不同。
電子凸輪 (ECAM) 使用此概念來定義主從軸間的關係。主軸如同旋轉軸；從軸如同從動件；而凸輪決定其位置曲線，每一從軸的位置都會與主軸相互對應。主軸的起始值和兩個相鄰主軸位置之間的間隔因電子凸輪表而異。
以下為凸輪與電子凸輪 (ECAM) 的範例：
| 凸輪 | 電子凸輪 | 電子凸輪表 | |
|---|---|---|---|
|
|
|
主軸 | 從軸 |
| 0 | 100 | ||
| 10 | 102 | ||
| 45 | 101 | ||
| 87 | 9 | ||
| 125 | 94 | ||
| 190 | 91 | ||
| . | . | ||
| . | . | ||
| 358 | 99 | ||
使用凸輪
凸輪為一連接兩個軸（主軸與從軸）的多軸運動。連接以後，移動主軸。在主軸移動的同時，從軸將會自動移動至主軸的對應位置。從軸的移動永遠都會跟隨著主軸，除非主軸移動至預設範圍外或主軸被中斷。主從軸的位置範圍將依照自定義的凸輪表而定。
以下展示如何在 KINGSTAR 中使用線性凸輪。
SetCamTable -> SetAxisCam -> MoveAxis functions -> ReleaseAxis
定義凸輪表
在啟動凸輪運動前需使用 SetCamTable 函式來定義包含主從軸位置的凸輪表。主從軸的默認值使用絕對座標。若不使用偏移或比例尺，軸在凸輪表中的位置（表位置）將與絕對位置相同；若添加偏移量或縮放比例，則需要使用指定的公式來計算表位置。更多關於偏移及比例尺的資訊請見：凸輪運動定義。
週期性 (Periodic)
McCamTable 結構包含一稱為 Periodic 的參數，此參數決定了凸輪運動曲線是否重複。當使用 SetCamTable 定義凸輪表時，可將 Periodic 設置為 TRUE 或 FALSE。TRUE 為重複；FALSE 為不重複。依照表位置的定義，凸輪運動曲線會以不同方式重複。
非週期性 (Non-periodic)
在非週期性凸輪運動中，只有當主軸在凸輪表中定義的範圍內移動時，從軸才會跟隨主軸移動。若主軸移出範圍外，從軸即停止跟隨並停止在凸輪表中的最後一個位置，而從軸狀態將回到靜止 (StandStill)。
| 非週期性 (Non-periodic) |
|---|
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週期性－相同範圍
在週期性凸輪運動中，若從軸的起點和終點位置相同，從軸將在指定範圍內週期性運動。
| 週期性－相同範圍 |
|---|
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週期性－連續
在週期性凸輪運動中，若從軸的起點位置和終點位置不同，則在每個週期都會添加偏移量到從軸的位置。
| 週期性－連續 |
|---|
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凸輪運動定義
下一步，使用 SetAxisCam 指定軸為主軸及從軸，而從軸將連接主軸同步運動。您亦可決定是否在凸輪表中添加偏移或比例；主軸及從軸皆可設定各自的偏移與比例尺，也就是說，可為主軸或從軸各別添加偏移與比例，而不需兩者皆添加。偏移與比例尺為各自獨立的，可以使用一個或兩者同時使用。例如：為主軸位置添加偏移或為從軸位置添加比例尺。
在以下指南中將介紹兩個範例：(1) 偏移 (2) 偏移和比例尺。
偏移
添加偏移時需使用以下公式計算表位置：
MasterTablePos = MasterAbsPos - MasterOffset
SlaveTablePos = MasterTablePos 所對應的位置
SlaveAbsPos = SlaveTablePos + SlaveOffset
以下圖為例。主位置偏移 6；從位置偏移 5。在凸輪表中設置主軸和從軸位置時，請注意是絕對位置減去偏移的結果。主軸的表位置 1、2、3 其實就是絕對位置 7、8、9。從軸的表位置 1、2、3 其實就是絕對位置 6、7、8。
| 偏移 |
|---|
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偏移與比例尺
除了偏移，還可為凸輪表設置比例尺。以下圖為例。主軸位置首先偏移 6，從軸位置偏移 5，而後凸輪表按比例放大 2 倍。使用以下公式計算表位置：
MasterTablePos = (MasterAbsPos - MasterOffset) / MasterScale
SlaveTablePos = MasterTablePos 所對應的位置
SlaveAbsPos = (SlaveTablePos * SlaveScale) + SlaveOffset
因凸輪表是依比例縮放的，需除以縮放因子以取得原始的表位置。因此，主軸的表位置 0.5、1、1.5 實際上是絕對位置 7、8、9。而從軸的表位置 0.5、1、1.5 實際上是絕對位置 6、7、8。
| 偏移與比例 |
|---|
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凸輪啟動模式
在 SetAxisCam 中可使用 StartMode 參數來決定如何啟動凸輪。共有四種啟動模式：camAbsolute、camRelative、camRampDistance 及 camRampTime。
| camAbsolute | |
|---|---|
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若凸輪啟動時主軸和從軸未就定位置，從軸將跳到目標位置，然後開始移動。建議在軸就定位後再使用此功能。 |
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| camRelative | |
|---|---|
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若凸輪啟動時主軸和從軸未就定位置，從軸將跳到目標位置，然後開始移動。建議在軸就定位後再使用此功能。 |
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| camRampDistance | |
|---|---|
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以此圖為例：當主軸向前移動六個單位，從軸則開始移動到相應的位置。並越來越接近凸輪運動曲線。當主軸向後移動兩個單位時，從軸亦向後移動，直到到達主軸對應的凸輪位置。 當 SetAxisCam 設置完成並使用 Move 函式移動主軸後，從軸將開始與主軸同步。一旦主軸移動超過斜坡距離，從軸將就位。 |
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| camRampTime | |
|---|---|
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以此圖為例：StartParameter 設定為 2 秒，主軸在位置 3。SetAxisCam 指令一發送，從軸即開始移動。2 秒後其將到達與主軸對應的凸輪位置。 當 SetAxisCam 設置完成，從軸將開始與主軸同步。一旦超過斜坡時間，從軸將就位。 |
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移動凸輪軸
將 SetAxisCam 中的表位置設定完成後，即可開始移動軸。線性凸輪運動可以使用 MoveAxisAbsolute, MoveAxisAdditive 或 MoveAxisRelative 函式。以 MoveAxisAbsolute 為範例，其擁有 Position 參數，需將主軸絕對位置的值寫進 Position。
將 MoveAxisAbsolute 指令傳送到 KINGSTAR 後，凸輪軸將開始移動。
拆卸凸輪軸
依設置和需要，從軸可以手動或自動分離。
手動：使用 ReleaseAxis 來分離主軸與從軸。
自動：若 McCamTable 結構中的 Periodic 設置為 FALSE，當主軸移動到凸輪表範圍之外時，從軸將自動分離。
參見
RT 與 Win32 - KINGSTAR 運動
.NET API - 運動類別
.NET Class - IAxis 方法
PLC 功能塊 - 多軸