Nockendiagramme

Überblick

Die Nockendiagramme in Motion Sizer basieren auf den in VDI 2143 definierten Bewegungsgesetzen. Sie ermöglichen Ihnen die Konzeption der Bewegung Ihrer Achse mit Bezug auf die Position einer Masterachse φ. Die Nockendiagramme in Motion Sizer dienen der Modellierung der Bewegung einer Servoachse, die der Bewegung einer virtuellen Königswelle folgt. Der Winkel der Königswelle wird von φ vorgegeben.

Sie können für jedes Nockendiagramm Segmente definieren, die den verschiedenen Sequenzen der von der Achse ausgeführten Bewegung entsprechen.

Eigenschaften eines Nockendiagramms

Die Eigenschaften eines Nockendiagramms umfassen folgende Parameter:

Parameter	Beschreibung	Wertebereich
Name	Der Name des ausgewählten Nockendiagramms, der innerhalb der Achse eindeutig ist.	Text
Beschreibung	Zusätzliche Informationen in Bezug auf das ausgewählte Nockendiagramm.	Text
Einheiten	Die Maßeinheit für die Parameter.	omm om oin o° (Grad) oEinheit (benutzerdefiniert)
Zykluszeit	Die Zykluszeit ist in zwei verschiedenen Einheiten verfügbar: s/Zyklus oder Zyklen/Min.. Wenn Sie einen Wert für die Zykluszeit in s/Zyklus eingegeben, wird der entsprechende Wert für Zyklen/Min. automatisch berechnet und umgekehrt. Die Zykluszeit ermöglicht die Bestimmung der Geschwindigkeit der virtuellen Königswelle. Damit kann wiederum die Beziehung zwischen φ und dem zeitlichen Ablauf ermittelt werden, wodurch sich letztendlich Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck im Verlauf der Zeit bestimmen lassen.	Zahl > 0 s/Zyklus Zahl > 0 Zyklen/Min.
X-Offset	Das Offset der X-Achse dieses Nockendiagramms in Bezug auf die virtuelle Königswelle. Durch die Verwendung der Königswelle kann für mehrere Nockendiagramme ein Offset in Bezug aufeinander vorgegeben werden. Positive und negative Werte sind zulässig. Positiver Wert: Die X-Achse des Nockendiagramms wird in die positive Richtung versetzt. Negativer Wert: Die X-Achse des Nockendiagramms wird in die negative Richtung versetzt. 0: Die X-Achse des Nockendiagramms wird nicht versetzt.	Positive und negative Werte, einschließlich 0. Einheit: φ

Eigenschaften eines Segments

Die Eigenschaften eines Segments umfassen verschiedene Parameter. Im folgenden Abschnitt werden diese Parameter mit einer allgemeinen Beschreibung vorgestellt.

Die Verfügbarkeit der einzelnen Parameter sowie deren Wert werden durch die Werteauswahl für die folgenden drei Parameter vorgegeben: Startbedingung, Endbedingung und Bewegungsprofil Diese Abhängigkeiten werden im nachstehenden Abschnitt erläutert.

Die folgende Tabelle enthält eine Beschreibung der Parameter eines Nockensegments. (Nicht alle Segmente verfügen über alle aufgeführten Parameter. In den Tabellen weiter unten finden Sie detaillierte Informationen hierzu.)

Parameter	Beschreibung	Wertebereich
Name	Der von Ihnen für das Segment ausgewählte Name.	Text
Startbedingung	Die am Startpunkt des betreffenden Segments geltende Bedingung.	oRast oGeschwindigkeit oUmkehr oBewegung
Endbedingung	Die am Endpunkt des betreffenden Segments geltende Bedingung.	oRast oGeschwindigkeit oUmkehr oBewegung
Bewegungsprofil	Das Bewegungsprofil, das dem Profil des Segments zu Grunde liegt. Das verfügbare Bewegungsprofil ist von der ausgewählten Startbedingung und Endbedingung abhängig. Siehe die Liste Verfügbare Bewegungsprofile je nach Kombination von Start- und Endbedingung.	oGerade oQuadratische Parabel oPolynom 5. Grades oEinfacher Sinus oGeänderter Sinus oGeändertes Beschleunigungstrapez oAllgemeines Polynom 5. Grades oSinus und Linear kombiniert
Spline-Interpolationsmodus	Dieser Parameter ist nur für benutzerdefinierte Bewegungsprofile verfügbar. Er definiert die Auflösung der Kantenbedingung am Start- und Endpunkt des Profils. Weitere Informationen finden Sie im Kapitel Format der interpolierten Profildateien (.asc).	oNatürliche Spline o Spline-basiert an Kantenneigung oPeriodische Spline
Bereich Linke Segmentkante - Start
X	Die X-Koordinate des Startpunkts des ausgewählten Nockensegments. Sie gibt den Winkel der virtuellen Königswelle an, an dem das Segment startet.	Dezimalzahl Einheit: φ
Y	Die X-Koordinate des Startpunkts des ausgewählten Nockensegments. Sie entspricht der Position der Achse am Segmentanfang. Es handelt sich hierbei um den Wert von s an der Position x.	Dezimalzahl Einheit: Position
Neigung	Die Neigung der Positionskurve am Startpunkt des ausgewählten Nockensegments. Es handelt sich hierbei um den Wert von s’.	Dezimalzahl Einheit: Position / φ
Krümmung	Die Krümmung der Positionskurve am Startpunkt des ausgewählten Nockensegments. Es handelt sich hierbei um den Wert von s’’.	Dezimalzahl Einheit: Position / φ²
Bereich Rechter Segmentrand - Ende
X	Die X-Koordinate des Endpunkts des ausgewählten Nockensegments. Sie gibt den Winkel der virtuellen Königswelle an, an dem das Segment endet.	Dezimalzahl Einheit: φ
Y	Die Y-Koordinate des Endpunkts des ausgewählten Nockensegments. Sie entspricht der Position der Achse am Segmentende. Es handelt sich hierbei um den Wert von s an der Position x.	Dezimalzahl Einheit: Position
Neigung	Die Neigung der Positionskurve am Endpunkt des ausgewählten Nockensegments. Es handelt sich hierbei um den Wert von s’.	Dezimalzahl Einheit: Position / φ
Krümmung	Die Krümmung der Positionskurve am Endpunkt des ausgewählten Nockensegments. Es handelt sich hierbei um den Wert von s’’.	Dezimalzahl Einheit: Position / φ²
C	Der Anteil des ausgewählten Nockensegments, der für die Änderung der Geschwindigkeit benötigt wird. Der Wert 1 gibt an, dass im Segment keine Phase mit konstanter Geschwindigkeit vorhanden ist. Während des gesamten Segments werden Beschleunigungen und Verzögerungen durchgeführt. Der Wert 0,5 beispielsweise verweist darauf, dass während der Hälfte der Segmentdauer eine Beschleunigung oder Verzögerung durchgeführt wird. Die andere Hälfte des Segments, der Knickpunkt zwischen Beschleunigung und Verzögerung, ist einer konstanten Geschwindigkeit vorbehalten.	0...1
Lambda	Die Position des Knickpunkts (wenn C = 1) bzw. der Phase mit konstanter Geschwindigkeit (wenn C < 1) auf der X-Achse (φ) innerhalb des ausgewählten Nockensegments. Der Lambda-Wert beschreibt das Verhältnis zwischen Beschleunigung und Verzögerung am Winkel der virtuellen Königswelle innerhalb des Segments. In einem Segment, das nur aus einer Beschleunigungsphase besteht (Startbedingung = Ruck, Endbedingung = Geschwindigkeit, ist der Lambda-Wert auf 1 festgelegt. Das bedeutet, dass 100 % der Zeit für Geschwindigkeitsänderungen zur Beschleunigung und 0 % zur Verzögerung verwendet werden. In einem Segment, das nur aus einer Verzögerungsphase besteht (Startbedingung = Geschwindigkeit, Endbedingung = Ruck, ist der Lambda-Wert auf 0 festgelegt. Das bedeutet, dass 0 % der Zeit für Geschwindigkeitsänderungen zur Beschleunigung und 100 % zur Verzögerung verwendet werden. In einem, das nur aus Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen besteht (Startbedingung = Ruck, Endbedingung = Ruck), ist der Lambda-Wert größer als 0 und kleiner als 1. Der Wert 0,5 bedeutet, dass die Beschleunigungs- und die Verzögerungsphasen dieselbe Länge auf der X-Achse (φ) aufweisen. 50 % der Gesamtlänge werden für Geschwindigkeitsänderungen verwendet. Der Wert 0f 0,1 bedeutet, dass 10 % der Länge für Beschleunigungen und Verzögerungen auf der X-Achse (φ) zur Verzögerung verwendet werden. 90 % werden zur Beschleunigung verwendet.	0...1

Verfügbare Bewegungsprofile je nach Kombination von Start- und Endbedingung

Je nach der Kombination der Begrenzungsbedingungen (Start- und Endbedingung) sind die folgenden Bewegungsprofil-Werte verfügbar.

Von/bis	Rast (v=0, a=0)	Geschwindigkeit (v<>0, a=0)	Umkehr (v=0, a<>0)	Bewegung (v<>0, a<>0)
Rast (v=0, a=0)	Gerade Quadratische Parabel Polynom 5. Grades Einfacher Sinus Geändertes Sinoid Geändertes Beschleunigungstrapez Allgemeines Polynom 5. Grades	Quadratische Parabel Polynom 5. Grades Einfacher Sinus Geändertes Sinoid Geändertes Beschleunigungstrapez Allgemeines Polynom 5. Grades (Lambda = 1)	Allgemeines Polynom 5. Grades	Allgemeines Polynom 5. Grades
Geschwindigkeit (v<>0, a=0)	Quadratische Parabel Polynom 5. Grades Einfacher Sinus Geändertes Sinoid Geändertes Beschleunigungstrapez Allgemeines Polynom 5. Grades (Lambda = 0)	Gerade Allgemeines Polynom 5. Grades	Allgemeines Polynom 5. Grades	Allgemeines Polynom 5. Grades
Umkehr (v=0, a<>0)	Allgemeines Polynom 5. Grades	Sinus und Linear kombiniert Allgemeines Polynom 5. Grades	Allgemeines Polynom 5. Grades
Bewegung (v<>0, a<>0)	Allgemeines Polynom 5. Grades

Von/bis

Rast

(v=0, a=0)

Geschwindigkeit

(v<>0, a=0)

Umkehr

(v=0, a<>0)

Bewegung

(v<>0, a<>0)

Rast

(v=0, a=0)

Gerade

Quadratische Parabel

Polynom 5. Grades

Einfacher Sinus

Geändertes Sinoid

Geändertes Beschleunigungstrapez

Allgemeines Polynom 5. Grades

Quadratische Parabel

Polynom 5. Grades

Einfacher Sinus

Geändertes Sinoid

Geändertes Beschleunigungstrapez

Allgemeines Polynom 5. Grades

(Lambda = 1)

Allgemeines Polynom 5. Grades

Geschwindigkeit

(v<>0, a=0)

Quadratische Parabel

Polynom 5. Grades

Einfacher Sinus

Geändertes Sinoid

Geändertes Beschleunigungstrapez

Allgemeines Polynom 5. Grades

(Lambda = 0)

Gerade

Allgemeines Polynom 5. Grades

Umkehr

(v=0, a<>0)

Allgemeines Polynom 5. Grades

Sinus und Linear kombiniert

Allgemeines Polynom 5. Grades

Bewegung

(v<>0, a<>0)

Allgemeines Polynom 5. Grades

Parameter für die Bewegungsgesetze Quadratische Parabel, Polynom 5. Grades, Einfacher Sinus, Geänderter Sinus, Geändertes Beschleunigungstrapez

In der folgenden Tabelle werden die für die Bewegungsgesetze Quadratische Parabel, Polynom 5. Grades, Einfacher Sinus, Geänderter Sinus und Geändertes Beschleunigungstrapez verfügbaren Parameter und die jeweils nach ausgewählter Startbedingung und Endbedingung verfügbaren Parameterwerte aufgeführt:

Parameter	Startbedingung - Endbedingung
Parameter	Ruck - Ruck	Ruck - Geschwindigkeit	Geschwindigkeit - Ruck
X Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
Neigung Start	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe oder von Motion Sizer berechnet
Krümmung Start	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
X Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
Neigung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe oder von Motion Sizer berechnet*	Festgelegt auf 0
Krümmung Ende	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
C	Benutzereingabe (0...1)	Benutzereingabe* (0...1) oder von Motion Sizer berechnet	Benutzereingabe* (0...1) oder von Motion Sizer berechnet
Lambda	Benutzereingabe (0...1)	Festgelegt auf 1	Festgelegt auf 0
* Standardmäßig wird einer von vier Parametern von Motion Sizer berechnet, während die anderen drei Parameter bearbeitet werden können. Sie können diese Vorgabe durch einen Klick auf die Option neben dem Parameter ändern.

Parameter für das Bewegungsgesetz Gerade

In der folgenden Tabelle werden die für das Bewegungsgesetz Gerade verfügbaren Parameter und die je nach ausgewählter Startbedingung und Endbedingung verfügbaren Parameterwerte aufgeführt:

Parameter	Startbedingung - Endbedingung
Parameter	Ruck - Ruck	Geschwindigkeit - Geschwindigkeit
X Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
Neigung Start	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe oder von Motion Sizer berechnet*
Krümmung Start	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
X Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
Neigung Ende	Festgelegt auf 0	Derselbe Wert wie für den Startparameter Neigung
Krümmung Ende	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
* Standardmäßig wird der Startparameter Neigung von Motion Sizer berechnet, während die Parameter Y Start und Y Ende bearbeitet werden können. Sie können diese Vorgabe durch einen Klick auf die Option neben dem Parameter ändern.

Parameter für das Bewegungsgesetz Sinus und Linear kombiniert

Das Bewegungsgesetz Sinus und Linear kombiniert ist nur für Startbedingung > Umkehr und Endbedingung > Umkehr verfügbar. Die folgende Tabelle enthält die verfügbaren Parameter:

Parameter	Startbedingung - Endbedingung
Parameter	Umkehr - Umkehr
X Start	Benutzereingabe
Y Start	Benutzereingabe
Neigung Start	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
Krümmung Start	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
X Ende	Benutzereingabe
Y Ende	Benutzereingabe
Neigung Ende	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
Krümmung Ende	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
C	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
Lambda	Benutzereingabe* oder von Motion Sizer berechnet
* Verwenden Sie die Liste mit den Eingangsparametern, um zwei von sechs Parametern als bearbeitbar auszuwählen. Die verbleibenden vier Parameter werden von Motion Sizer berechnet.

Parameter für das Bewegungsgesetz Allgemeines Polynom 5. Grades

Da das Bewegungsgesetz Allgemeines Polynom 5. Grades für 15 verschiedene Kombinationen aus Startbedingung und Endbedingung verfügbar ist, sind für dieses Bewegungsgesetz 4 separate Parametertabellen vorhanden.

In der folgenden Tabelle werden die für das Bewegungsgesetz Allgemeines Polynom 5. Grades verfügbaren Parameter sowie die für die Startbedingung = Ruck in Verbindung mit unterschiedlichen Werten für die Endbedingung jeweils verfügbaren Parameterwerte aufgeführt:

Parameter	Startbedingung - Endbedingung
Parameter	Ruck - Ruck	Ruck - Geschwindigkeit	Ruck - Bewegung	Ruck - Umkehr
X Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Start	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
Krümmung Start	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
X Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Festgelegt auf 0
Krümmung Ende	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Benutzereingabe

In der folgenden Tabelle werden die für das Bewegungsgesetz Allgemeines Polynom 5. Grades verfügbaren Parameter sowie die für die Startbedingung = Bewegung in Verbindung mit unterschiedlichen Werten für die Endbedingung jeweils verfügbaren Parameterwerte aufgeführt:

Parameter	Startbedingung - Endbedingung
Parameter	Bewegung - Ruck	Bewegung - Bewegung	Bewegung - Umkehr	Bewegung - Geschwindigkeit
X Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Krümmung Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
X Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe
Krümmung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Festgelegt auf 0

In der folgenden Tabelle werden die für das Bewegungsgesetz Allgemeines Polynom 5. Grades verfügbaren Parameter sowie die für die Startbedingung = Umkehr in Verbindung mit unterschiedlichen Werten für die Endbedingung jeweils verfügbaren Parameterwerte aufgeführt:

Parameter	Startbedingung - Endbedingung
Parameter	Umkehr - Ruck	Umkehr - Bewegung	Umkehr - Umkehr	Umkehr - Geschwindigkeit
X Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Start	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
Krümmung Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
X Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe
Krümmung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Festgelegt auf 0

In der folgenden Tabelle werden die für das Bewegungsgesetz Allgemeines Polynom 5. Grades verfügbaren Parameter sowie die für die Startbedingung = Geschwindigkeit in Verbindung mit unterschiedlichen Werten für die Endbedingung jeweils verfügbaren Parameterwerte aufgeführt:

Parameter	Startbedingung - Endbedingung
Parameter	Geschwindigkeit - Ruck	Geschwindigkeit - Bewegung	Geschwindigkeit - Umkehr	Geschwindigkeit - Geschwindigkeit
X Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Start	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Krümmung Start	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0	Festgelegt auf 0
X Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Y Ende	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Benutzereingabe
Neigung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe
Krümmung Ende	Festgelegt auf 0	Benutzereingabe	Benutzereingabe	Festgelegt auf 0