Transformationstypen

ID 1: e- Funktion


Beispiel:

trafo.command_pos.param[0]  10000   (h)

trafo.command_pos.param[1]  1.0     (k0)

trafo.command_pos.param[2]  2.0     (k1)

trafo.command_pos.param[3]  1.0     (k2)

trafo.command_pos.param[4]  1800000 (Normierung Motorwinkel)

Graphische Darstellung der e-Funktion
Abb.: Graphische Darstellung der e-Funktion

ID2: Schubkurbel

Kinematikstruktur der Schubkurbel
Abb.: Kinematikstruktur der Schubkurbel

Beispiel:

trafo.command_pos.param[0]  1000000 (Kurbellänge l1)

trafo.command_pos.param[1]  3000000 (Pleullänge l2)

trafo.command_pos.param[2]  0       (Exzentrizität e)

trafo.command_pos.param[3]  0       (Lösungsbereich Motorwinkel)

trafo.command_pos.param[3]  0       (Bewegungsrichtung Linearachse)

Graphische Darstellung der Übertragungsfunktion
Abb.: Graphische Darstellung der Übertragungsfunktion

Hinweis

notice

Bei Exzentrizität e != 0 und bestimmten Parametersätzen (z.B. (l2-l1) < e) kann es aufgrund von Verklemmungen in der kinematischen Struktur zu Einschränkungen des Motorwinkelverfahrbereichs kommen! Der Motorwinkelbereich der beiden Lösungen ist dann jeweils kleiner als 360 Grad (siehe nachfolgendes Bild).

Extremstellungen der Schubkurbel mit Exzentrizität
Abb.: Extremstellungen der Schubkurbel mit Exzentrizität

ID3: Exzenter

Kinematische Darstellung der Exzenter-Funktion
Abb.: Kinematische Darstellung der Exzenter-Funktion
Graphische Darstellung der Exzenter-Funktion
Abb.: Graphische Darstellung der Exzenter-Funktion

Beispiel:

trafo.command_pos.param[0]  1000000 (Exzenterradius R)

trafo.command_pos.param[1]  0       (Offset Nullstellung Linearachse)

trafo.command_pos.param[2]  0       (Offset Nullstellung Rotatorachse)

trafo.command_pos.param[3]  0       (Lösungsbereich Winkel)

ID4: Kurbel mit Anlenkung durch Linearachse

Kinematikstruktur der Kurbel mit Anlenkung
Abb.: Kinematikstruktur der Kurbel mit Anlenkung

Beispiel:

trafo.command_pos.param[0]  1000000 (Abstand la- Gelenkpunkt)

trafo.command_pos.param[1]  1410000 (Abstand lb- Gelenkpunkt )

trafo.command_pos.param[2]  1000000 (Kurbellänge lh)

trafo.command_pos.param[3]  0       (Offset für Nullstellung)

trafo.command_pos.param[4]  0       (Drehrichtung -Drehachse)

Graphische Darstellung der Übertragungsfunktion
Abb.: Graphische Darstellung der Übertragungsfunktion

In Nullstellung der Kinematik (β=0) liefert die Abbildung für ls die Antriebsposition 0. Wenn notwendig, kann über param[3] ein Offset zu dieser Position eingestellt werden. (Beispiel: Antriebsposition bei β=0 ist 50mm -> der Offsetwert ist auf 50mm einzustellen). Die Default-Drehrichtung der Achse B ist mathematisch positiv, diese kann über den Parameter trafo.command_pos.param[4] angepasst werden, siehe nachfolgende Abbildung.

Nullpunktoffset der Antriebsposition
Abb.: Nullpunktoffset der Antriebsposition

ID5: Winkel-Kinematik

Verfügbar ab CNC-Version V3.1.3107.41/ V4.3.0.

Durch die Winkelbewegung erfolgt eine Linearbewegung.

Über die Parameter werden die Längen l1,l2 und lh vorgegeben. Die maximale Auslenkungen werden über die Parameter γmax und γmin festgelegt.

Winkel-Kinematik
Abb.: Winkel-Kinematik

Beispiel:

trafo.command_pos.param[0]  1900000 (Länge der Strecke l1)

trafo.command_pos.param[1]  600000  (Länge der Strecke l2)

trafo.command_pos.param[2]  4428300 (Länge der Strecke lh)

trafo.command_pos.param[3] -450000  (Untergrenze Winkelauslenkung γmin)

trafo.command_pos.param[4]  450000  (Obergrenze Winkelauslenkung γmax)

trafo.command_pos.param[5]  0/3400000 (Positionsoffset)

trafo.command_pos.param[6]  0       (Winkeloffset)

trafo.command_pos.param[7]  0       (Winkelinvertierung)

trafo.command_pos.param[8]  0       (Invertierung der Linearposition)

Nachfolgend die Übertragungsfunktion mit und ohne Positionsoffset

Rot: ohne Positionsoffset

Hellblau: mit Positionsoffset

Übertragungsfunktion mit und ohne Positionsoffset
Abb.: Übertragungsfunktion mit und ohne Positionsoffset

Winkeloffset und Winkelinvertierung

Ergänzend zum obigen Beispiel kann der Winkel über Parameter mit einem Winkeloffset versehen und auch invertiert werden.

trafo.command_pos.param[0]  1900000 (Länge der Strecke l1)

trafo.command_pos.param[1]  600000  (Länge der Strecke l2)

trafo.command_pos.param[2]  4428300 (Länge der Strecke lh)

trafo.command_pos.param[3] -450000  (Untergrenze Winkelauslenkung γmin)

trafo.command_pos.param[4]  450000  (Obergrenze Winkelauslenkung γmax)

trafo.command_pos.param[5]  3400000 (Positionsoffset)

trafo.command_pos.param[6]  250000  (Winkeloffset)

trafo.command_pos.param[7]  0/1     (Winkelinvertierung)

trafo.command_pos.param[8]  0       (Invertierung der Linearposition)

Die nachfolgende Übertragungsfunktion ist mit und ohne Winkelinvertierung.

Rot: ohne Winkelinvertierung

Hellblau: mit Winkelinvertierung

Übertragungsfunktion mit und ohne Winkelinvertierung
Abb.: Übertragungsfunktion mit und ohne Winkelinvertierung

Invertierung der Linearposition

Ausgehend vom obigen Beispiel kann die Linearposition invertiert werden.

trafo.command_pos.param[0]  1900000 (Länge der Strecke l1)

trafo.command_pos.param[1]  600000  (Länge der Strecke l2)

trafo.command_pos.param[2]  4428300 (Länge der Strecke lh)

trafo.command_pos.param[3] -450000  (Untergrenze Winkelauslenkung γmin)

trafo.command_pos.param[4]  450000  (Obergrenze Winkelauslenkung γmax)

trafo.command_pos.param[5]  3400000 (Positionsoffset)

trafo.command_pos.param[6]  250000  (Winkeloffset)

trafo.command_pos.param[7]  0       (Winkelinvertierung)

trafo.command_pos.param[8]  0/1     (Invertierung der Linearposition)

Die nachfolgende Übertragungsfunktion ist mit und ohne Invertierung der Linearposition.

Rot: ohne Invertierung der Linearposition

Hellblau: mit Invertierung der Linearposition

Übertragungsfunktion mit und ohne Invertierung der Linearposition
Abb.: Übertragungsfunktion mit und ohne Invertierung der Linearposition

Generell gilt:

Der vorgegebene Winkel der Kinematik hat, bedingt durch die vorgegebenen Eingangsgrößen, mathematische Grenzen. Werden diese nicht eingehalten, wird der Fehler ID 70342 ausgegeben.

ID 6: Symmetrische Schubkurbel

Diese Struktur hat neben identischen Längen von Kurbel und Pleuel eine zusätzliche mechanische Kopplung zwischen diesen Elementen, sodass es in der Mittelstellung des Schiebers (Linearposition) zu keiner mechanischen Verklemmung kommen kann.

Symmetrische Schubkurbel-Lösungsbereich 0 bis 180 Grad:

Symmetrische Schubkurbel-Lösungsbereich 180 bis 360 Grad:

Beispiel:

trafo.command_pos.param[0]  1500000 (Pleuellänge == Kurbellänge)

trafo.command_pos.param[1]  0       (Offset Linearposition )

trafo.command_pos.param[2]  0       (Offset Winkelposition )

trafo.command_pos.param[3]  0       (Lösungsbereich - Winkel)

Übertragungsfunktion φ= f(x)

Übertragungsfunktion der symmetrischen Schubkurbel
Abb.: Übertragungsfunktion der symmetrischen Schubkurbel