Transformationstypen

ID 1: e- Funktion

Transformationstypen 1:
Transformationstypen 2:

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)
Transformationstypen 3:
Graphische Darstellung der e-Funktion

ID2: Schubkurbel

Transformationstypen 4:

Transformationstypen 5:
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)
Transformationstypen 6:
Graphische Darstellung der Übertragungsfunktion

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).

Transformationstypen 7:
Extremstellungen der Schubkurbel mit Exzentrizität

ID3: Exzenter

Transformationstypen 8:
Transformationstypen 9:
Kinematische Darstellung der Exzenter-Funktion
Transformationstypen 10:
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

Transformationstypen 11:
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)
Transformationstypen 12:
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.

Transformationstypen 13:
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.

Transformationstypen 14:
Transformationstypen 15:
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

Transformationstypen 16:
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

Transformationstypen 17:
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

Transformationstypen 18:
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:

Transformationstypen 19:

Transformationstypen 20:

Transformationstypen 21:

Transformationstypen 22:

Symmetrische Schubkurbel-Lösungsbereich 180 bis 360 Grad:

Transformationstypen 23:

Transformationstypen 24:

Transformationstypen 25:

Transformationstypen 26:

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)

Transformationstypen 27:
Übertragungsfunktion der symmetrischen Schubkurbel