Übersicht

In vielen Anwendungen ist es notwendig, zwei oder mehr Achsen miteinander zu synchronisieren. In der TwinCAT NC PTP können Achsen aneinander gekoppelt werden. Eine Master-Achse wird dann aktiv verfahren und ein oder mehrere gekoppelte Slave-Achsen werden durch die NC synchron mitpositioniert.

Die einfachste Kopplungsart ist die Linearkopplung mit einem festen Übersetzungsverhältnis (elektronisches Getriebe).

Für manche Anwendungen ist eine komplexere, mathematisch nicht durch eine Formel beschreibbare Kopplung von Master und Slave notwendig. Diese Abhängigkeit kann durch eine Tabelle beschrieben werden, in der zu jeder Master-Position eine zugehörige Slave-Position festgehalten wird.

Die TwinCAT NC PTP bietet die Möglichkeit, eine Slave-Achse über eine Tabelle an eine Master-Achse zu koppeln (elektronische Kurvenscheibe). Dabei enthält die Tabelle eine Anzahl von vorgegebenen Stützstellen, zwischen denen die NC Position und Geschwindigkeit interpoliert.

Die Bibliothek Tc2_MC2_Camming enthält Funktionsbausteine für den Umgang mit Kurvenscheiben. Es werden zwei Arten von Kurvenscheiben unterstützt.

Zum einen kann eine Kurvenscheibe eine zweispaltige Tabelle von Master- und Slave-Positionen sein (Positionstabelle). Die Masterspalte definiert Stützstellen über den Verfahrweg des Masters von einem kleinsten Positionswert aufsteigend bis zu einem größten Wert. Mit den Stützstellen der Tabelle wird aus der zweiten Spalte die zugehörige Slave-Position ermittelt. Dabei wird zwischen den Stützstellen interpoliert.

Zum anderen kann eine Kurvenscheibe als so genannte Motion Function definiert werden. Eine Motion Function ist eine einspaltige Tabelle von Stützstellen. Jede Stützstelle enthält aber nicht einfach nur eine Position, sondern eine vollständige Beschreibung des Kurvenverlaufs in einem Abschnitt (Segment) der Kurvenscheibe. Neben der Master- und Slave-Position am Anfang des Segmentes wird beispielsweise der Funktionsverlauf bis zur nächsten Stützstelle als mathematische Funktion festgelegt. Eine Motion Function benötigt dadurch nur sehr wenige Stützstellen. Trotzdem ist jeder Punkt zwischen den Stützstellen durch die mathematische Funktion exakt definiert und es gibt keine Interpolationsungenauigkeiten.

Im Gegensatz zu einer Positionstabelle können die Punkte einer Motion Function auch zur Laufzeit manipuliert werden. Dabei achtet das System darauf, dass eine Manipulation erst wirkt, wenn die Änderung keinen direkten Einfluss auf den Slave hat. Positionssprünge werden so vermieden.