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konservator
03.06.2007, 17:07
Liebes Forummitglied.
Ich suche ein Bauteil, das das Prinzip des angehängten Bildes kopiert.
Konkret: 1500 Kerben. Durchmesser Zahnrad ca. 20cm.
Funktionsweise: Das Zahnrad, welches unter diesem Zahnrad liegt, soll nach jeder Bewegung um 0,24° abrupt stehenbleiben und erst beim nächsten Impuls des Schrittmotors weiterwandern.
Wie kann das aussehen und wo finde ich es.
oder
Wo finde ich das angehängte System mit 1500 Kerben.
oder
Wie bringe ich den Schrittmotor(Umsetzung 1:7,5) dazu, nach jedem Schritt das System zu blocken, sodaß ab einer bestimmten Impulsmenge pro Zeiteinheit keine fließende Bewegung entsteht ?
Diese Konstruktion wird auch nur begrenzt gegen diese fließende Bewegung helfen.
Was besser und einfacher helfen könnte, wäre, nach jedem "vorwärts"-Impuls einen extrem kurzen aber kräftigen "Rückwärts"-Impuls zu geben, der den Motor abbremst.
Mit der Impulslänge müsste man eben etwas herumexperimentieren.
Yossarian
03.06.2007, 19:24
Hallo
Ich weiß ja nicht ob ich Deine Zielsetzung richtig verstanden habe, aber ich würde sagen mittels Schrittmotor kann (fast) jeder Winkel angefahren werden. Oder soll eine Drehung nach einem bestimmten Winkel angehalten werden? Dann kann man die Drehung per Encoder überwachen und nach x Impulsen eine Bremse betätigen oder den Schrittmotor entsprechend bestromen.
Mit freundlichen Grüßen
Benno
Wenn ein Schrittmotor entsprechend schnell betrieben wird, geht dieses "stop-and-go" ja in eine konstante Drehung über. Und genau das will konservator ja verhindern. Er möchte, dass die Achse auch bei entsprechend hohen Frequenzen noch nach jedem Schritt zum Stillstand kommt.
Yossarian
03.06.2007, 19:51
Hallo
Genau das passiert doch bei einem Schrittmotor.
Wie lang die Pausen zwischen den Schritten sein soll kann doch festgelegt werden.
Auch schnelle Schritte sind Schritte.
Mit freundlichen Grüßen
Benno
konservator
03.06.2007, 21:57
Die Situation ist die folgende:
Der Schrittmotor hat ein kleines Zahnrad auf der Welle. Dieses treibt ein größeres an und dessen Welle bewegt eine Ebene um das Zentrum Welle. Das heißt:
Dreht der Motor einen Schritt und folgt kurz darauf der nächste Schritt, dreht sich der Motor selbst aufgrund der Trägheit mit. Es gibt keine Impulse der Drehung mehr sondern eine fließende Bewegung.
Ich möchte, daß die Ebene trotz Trägheit bei der Pause so still wie möglich steht.
Der Motor selbst wird zu wenig Kraft haben, das laufende Objekt zu bremsen.
Blackbird
04.06.2007, 07:47
Eine Lösung wäre eine elektomechanische Kupplung, so wie sie in den Studio-Tonbandgeräten eingebaut war. Bei optischen Nachführungen wurde (wird noch?) so was eingesetzt, da aber gleich noch mit Rechts-Linkslauf.
Das Prinzip ist so: der Kraftschluß zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb wird per elektromechanischer Kupplung unterbrochen und gleichzeitig (mit einer 2. Kupplung z.B.) eine kraftschlüssige Verbindung des Abtriebes zum Gehäuse/Gestell hergestellt.
Sollten genug Stichworte zum "googlen" sein ...
Blackbird
Es wird zwar auch von einem Motor gesprochen, aber nach dem Bild oben ist nicht ein Antrieb angesprochen, sondern eine Rastung.
Wie auch immer, ich habe einen Schittmotor mit 1.8° und 1:10 Übersetzung der dann 2000 Schritte pro Umdrehung macht. Bei dem ist schon eine Schrägverzahung eingesetzt, um wirklich die feinen Schritte auch zu übertragen.
Eine Alternative für ein (schrittweises) Bewegen mit Anhalten im Kreis bei konstanter mittlerer Geschwindigkeit ist die Überlagerung einer konstanten Drehung mit einer Dreh-Schwingung mit abgestimmter Amplitude.
Manfred
konservator
04.06.2007, 16:50
Eine Alternative für ein (schrittweises) Bewegen mit Anhalten im Kreis bei konstanter mittlerer Geschwindigkeit ist die Überlagerung einer konstanten Drehung mit einer Dreh-Schwingung mit abgestimmter Amplitude.
Ein Beispiel dazu hilft mir weiter.
Zum Thema Gugln:
Elektromechanische Kupplungen finden sich bei Google nur in Autos. Wenn du mir weiterhelfen möchtest, gib Links an.
Ich würde sogar soweit gehen, es als höchst unbrauchbar zu bezeichnen, die Verwendung von Google zu süffisant erwähnen und den restlichen Beitrag darauf hin auszurichten.
mit welcher frequenz müssen die schritte erfolgen? du könntest auch wie bei einer ratsche das zurückgleiten mit einer sperrklinke verhindern und mit einer tauchspule elektromagnetisch immer eine rastung weiterrücken.
wenn ich manf richtig verstehe: eine sinusschwingungen periode einer normalen drehung zu überlagern. einfachstes beispiel ist der kardanfehler, vl lässt sich dieser so aufsummieren, dass der abtrieb 90° stehen bleibt und weitere 90° mit doppelter drehzahl dreht.
wie hart muss das verdrehen sein, reicht eine sinushalbwelle oder muss es ein rechteck sein?
und da ich kein bäcker bin frage ich, wozu du das brauchst?
mfg clemens
konservator
04.06.2007, 17:15
mit welcher frequenz müssen die schritte erfolgen? du könntest auch wie bei einer ratsche das zurückgleiten mit einer sperrklinke verhindern und mit einer tauchspule elektromagnetisch immer eine rastung weiterrücken.
Das Zahnrad gleitet nicht zurück, sondern nach vorne, wegen der Trägheit. In die gleiche Richtung, wie es bewegt werden soll. Ich kann mir vorstellen, die Sperrklinke http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0a/Sperrklinke_Schema.svg/180px-Sperrklinke_Schema.svg.png mit der Tauchspule zu koppeln. Leider habe ich mehr als 1 A nicht zur Verfügung.
Bezieht sich die Thematik der Sinusschwingung auf die Ansteuerung vom Schrittmotor ? Hier kann ich keine Sinusschwingung anlegen, nur High & Low. Vieleicht noch angenähert über eine schnelle High-Low-Folge.
Aber ich zitiere mich:
Der Motor selbst wird zu wenig Kraft haben, das laufende Objekt zu bremsen.
Die Funktion Phi = t/to + sin(t/to) beschreibt einen stetg mit der Zeit zunemenden Winkel. Sie hat Nullstellen im Verlauf der Geschwindigkeit.
Sie setzt sich aus einer kontinuierlichen Drehbewegung und einer kontnuierlichen Schwingung zusammen, die beide aus einer gemeinsamen Antriebsbewegung abgeleitet werden können.
Die Funktion erreicht eine Forderung nach schnellem Drehen und Stehenbleiben mit minimaler Leistung.
Manfred
nein, tut es nicht.
und auch ich kann mich selst zitieren, wobei der informationsgehalt auch nicht steigt:
mit welcher frequenz müssen die schritte erfolgen?
du könntest auch wie bei einer ratsche das zurückgleiten mit einer sperrklinke verhindern und mit einer tauchspule elektromagnetisch immer eine rastung weiterrücken.
wenn ich manf richtig verstehe: eine sinusschwingungen periode einer normalen drehung zu überlagern. einfachstes beispiel ist der kardanfehler, vl lässt sich dieser so aufsummieren, dass der abtrieb 90° stehen bleibt und weitere 90° mit doppelter drehzahl dreht.
wie hart muss das verdrehen sein, reicht eine sinushalbwelle oder muss es ein rechteck sein?
noch eine weitere frage: wie groß sind die trägheitsmomente (massen)
Yossarian
04.06.2007, 21:48
Hallo
Wenn der Schrittmotor richtig dimensioniert ist, dreht er den gewollten Schritt und bleibt bis zum nächsten Schrittimpuls an eben dieser Stelle stehen.
Mit freundlichen Grüßen
Benno
konservator
04.06.2007, 22:40
Wenn du dich an einen Abgrund hinstellst, richtig dimensioniert also nüchtern bist, bleibst du auch nicht stehen wenn dir der Hintermann einen Stoß in den Rücken gibt, weil er nicht wußte, daß du anhältst.
Damit ist gemeint, daß die SM-Welle unkalkulierbaren Trägheitsmomenten ausgesetzt ist bzw. dort angreifen. Daher ist eine mechanische Lösung besser, auch wenn das Haltemoment an sich groß genug ist, wenn eine Durchschnittsbelastung eintritt.
Hallo
Wenn der Schrittmotor richtig dimensioniert ist, dreht er den gewollten Schritt und bleibt bis zum nächsten Schrittimpuls an eben dieser Stelle stehen.
Mit freundlichen Grüßen
Benno
Yossarian
05.06.2007, 06:05
Hallo
Das ist -mit Verlaub- Blödsinn.
Wenn die Konstruktion nicht auf die auftretenden Kräfte ausgelegt ist, ist sie nicht richtig dimensioniert.
Mit freundlichen Grüßen
Benno
Ich würde mich bei den Möglichkeiten bei Film-kameras und -Projektoren umsehen, da gibt es eine ähnliche Aufgabenstellung
z.B. Malteserkreuz und danach eine entsprechende Übersetzung.
Blackbird
05.06.2007, 06:56
Elektromechanische Kupplungen finden sich bei Google nur in Autos. Wenn du mir weiterhelfen möchtest, gib Links an.
Ich würde sogar soweit gehen, es als höchst unbrauchbar zu bezeichnen, die Verwendung von Google zu süffisant erwähnen und den restlichen Beitrag darauf hin auszurichten.
Nein, eben nicht nur in Autos. Anwendungen sind aufgeführt. Und Du bist auch nicht der Erste, der sowas braucht.
Süffisant? War's ganz gewiss nicht.
Der Beitrag war auch nicht auf "googeln" ausgerichtet. Es sei denn man liest ihn von hinten.
"Weiterhelfen" im Sinne von "für-Dich-suchen-und-die-Lösung-präsentieren" hatte ich nicht im Sinn, als ich meinen Beitrag schrieb.
Kannst Du damit leben?
Blackbird
konservator
05.06.2007, 19:34
Ich würde mich bei den Möglichkeiten bei Film-kameras und -Projektoren umsehen, da gibt es eine ähnliche Aufgabenstellung
z.B. Malteserkreuz und danach eine entsprechende Übersetzung.
Das ist eine sehr interessante Konstruktion. Leider ist sie für fließende Bewegungen ausgerichtet und nicht für Schrittmotoren.
Nun, wie immer kommt's auf die Details an.
An sich stoppt der Schrittmotor nach einem Schritt mit der gleichen Kraft, mit der er bewegt wurde, sprich, er bleibt stehen wie ein Bock.
Es werden Überspielgeräte Film->Digital so gemacht. scheinbar geht das.
Aber die kleine Filmschleife, die da ruckartig bewegt wird, hat natürlich Null Masse, die ist leicht stoppen. Also, siehe erster Satz.
Nicht lachen->
Ähnliches Problem beim Trommel-revolver
und natürlich bei der Uhren- Unruhe , am deutlichsten bei Pendeluhren, da kann man direkt zusehen.
Du müßtest das noch kennen-> Schrittwerke für Telefonvermittlung.
Klingon77
06.06.2007, 15:09
hi,
Schau mal nach alten Uhrwerken. Die hatten auch so eine doppelseitige mechanische Sperre, welche zwangsläufig die Drehbewegung angehalten hat (Sekundenzeiger).
Hab nun leider kein Bild, auch keine Ahnung, wie das Teil genannt wird.
Sieht so ähnlich aus, wie die Sperre auf dem "Kreissägeblatt" weiter oben.
Die "Zähne" sind dann eher gerade mit 90 Grad Winkel und das Teil liegt zentrisch oben drüber, wobei die beiden Sperrklinken jeweils abwechselnd links und rechts vom Zentrum einrasten.
Gruß, Klingon77
Uuups... :oops:
PicNick war schneller mit den Uhren...
sorry! #-o
..PicNick war schneller mit den Uhren..
Logo, ich kenn das ja noch persönlich, du als jungspund hast ja erst im Lexikon nachsehen müssen :mrgreen:
Nicht lachen jetzt!
Beim LKW gibt es einen Retarder, das ist so etwas wie eine Wirbelstrombremse (Gibt auch welche mit Öl).
Die Verzögerung ist bei voll durchgezogenem Retarder brachial - Bei leerem LKW blokieren die Hinterräder
Da es hier ja anscheinend auch um große Massen und große Zahnräder geht wäre sowas vieleicht ein Lösungsansatz.
Ob so ein System schnell genug reagiert kann ich leider auch nicht beantworten.
Klingon77
06.06.2007, 17:05
..PicNick war schneller mit den Uhren..
Logo, ich kenn das ja noch persönlich, du als jungspund hast ja erst im Lexikon nachsehen müssen :mrgreen:
hi PicNick,
ist schon schlimm, wenn die erfahrenen sich mit dem Halbwissen unerfahrenen jungen Hüpfer auseinandersetzen müssen. #-o [-(
Asche auf Dein Haupt \:D/
Habe aber nicht im Lexikon nachgeschlagen, sonnst hätte ich das Teil auch namentlich benennen können. Das war auch kein Fachwissen, sondern nur "mit offenen Augen durch die Welt gehen". \:D/
Aber zurück zur Frage:
Wäre dies ein Lösungsansatz oder liege ich da falsch?
Wir wollen ja auch helfen (wenn möglich) O:)
Gruß, Klingon77
..Asche auf Dein Haupt ..
Gut. Ich streu' schon. Von der Tastatur blas' ich's halt weg und auf der Brille hält's eh nicht.
konservator
07.06.2007, 00:28
Zusammenfassung:
Durchmesser Paralleles Zahnrad: 15 cm
SM Haltemoment: 0,6 Nm.
Ansteuerung SM:
1. Spannung an je zwei Spulen
2. Pause variabel von 50ms bis 1ms.
3. Zu 1
Ab einer bestimmten Frequenz der Ansteuerung fließt die Bewegung.
Ich befürchte, der Motor wird bei meiner eigenen Lösung ab bestimmter Frequenz nicht mehr genug Kraft haben, "von Null anzufangen". Wenn man sich die Drehmoment - BefehleProSekunde - Beziehung anschaut, dann sieht man eine deutliche Abnahme des Dm mit höherer BPS - Zahl. Daher wäre ein Malteserkreuz gut, da hier der Motor ja gar nicht erst gestoppt wird. Hatte hier nicht ein Mitglied eine Fräse entworfen und Fertigung angeboten ?
Blackbird
07.06.2007, 09:51
Wo ist nun die Frage?
... Durchmesser Zahnrad ca. 20cm.
... Durchmesser Paralleles Zahnrad: 15 cm ...
Was ist ein "paralleles Zahnrad"?
"Fließende" und nicht "fließende" Bewegungen beim Schrittmotor kann man (in Grenzen) mit der Ansteuerung im Schritt- oder beispielsweise im Halbschrittverfahren erzeugen (oder auch verhindern).
Wenn ein Schrittmotor nicht mehr per Ansteuerung alleine halten kann, ist meisten der Parameter "max. Schrittgeschwindigkeit" überschritten oder er ist einfach unterdimensioniert für diese Aufgabe.
Solange keiner weiß, wie träge das "parallele Zahnrad" ist, sind alle Lösungsansätze richtig, keiner scheidet aus Material- oder Prinzipgründen aus.
Mit all diesen Beiträgen ist (sind) die Eingangsfrage(n) hinreichend beantwortet.
Blackbird
Das ist ja richtig und der Ton begeistert mich auch nicht, nur die technische Aufgabe die dahinter steht ist wohl nicht geklärt und nicht gelöst. Ich schätze mal wir haben allenfalls geklärt wie eines der beiden viel zitierten Brötchen aussehen soll.
Wenn eine Konstruktion wirklich die Bewegung so ausführen soll und ein nennenswertes Trägheitsmoment hat dann ist kaum zu erwarten dass ein Zahnrad von 150mm Durchmesser und dem Modul 0,1 also mit ca. 0,3mm Zähnchen geeignet ist, die Aufgabe zu erfüllen.
Man sollte eine kontinuierliche Drehbewegung erzeugen und eine Sinusbewegung (über eine Kurbel) überlagern. Für die Winkeladdition gibt es Differenziale (auch als Planetengetriebe), bei diesem kleinen Winkel und dem Mittelwert null geht es wohl auch einfacher.
Das ist dann eine definierte Bewegung die im geeingeten Maßstab erzeugt und dann, wenn nötig, über eine spielarme Übersetzung in den gesuchten Maßstab übersetzt werden kann.
Manfred
1hdsquad
08.06.2007, 17:35
@ konservator: Und wo wäre das Problem, wenn man einen größeren Schrittmotor einsetzt, der genug Haltemoment hat? Ich kenne ja deine Anwendung nicht, aber ist ja vl. eine Möglichkeit...
konservator
10.06.2007, 16:59
@ konservator: Und wo wäre das Problem, wenn man einen größeren Schrittmotor einsetzt, der genug Haltemoment hat? Ich kenne ja deine Anwendung nicht, aber ist ja vl. eine Möglichkeit...
Gute Frage. Es ist so, daß meine Schaltung zwei parallele L293D hat, die es mir ermöglichen, mit 0,6 A zwei Spulen des SM gleichzeitig zu bestromen. Würde ich einen neuen, stärkeren SM nehmen, wäre mindestens ein weiterer L293D nötig. Das ist aber nicht das Problem. Die Schwierigkeit ist das Neudesign der Schaltung. Ich saß gut eine Woche am Design der Aktuellen bis endlich jede feine Verbindung gepaßt hat, vieles mußte ich manuell machen.
Ich möchte das Problem mit gegebenem SM lösen und nur dann einen anderen kaufen, falls der Aufwand der SM-Unterstützung größer ist als ein Neudesign.
Ich schätze mal wir haben allenfalls geklärt wie eines der beiden viel zitierten Brötchen aussehen soll.
Die Frage nach dem Warum wird vom Thema wegführen....
Man sollte eine kontinuierliche Drehbewegung erzeugen und eine Sinusbewegung (über eine Kurbel) überlagern.
Siehe Schaltungsdesign oben. Im übrigen wäre mir eine Kurve wie beim Spannungs-Zeit-Verlauf einer Gleichrichterschaltung mit einer Diode lieber. Schaue ich mir einen Sinusverlauf an, gibt es keine ruhige Stelle. Außerdem kommt mir das Prinzip des SM an sich sehr gelegen, wäre er dieser nur nicht etwas zu schwach.
Für die Winkeladdition gibt es Differenziale (auch als Planetengetriebe), bei diesem kleinen Winkel und dem Mittelwert null geht es wohl auch einfacher.
Von welchen Winkeln sprichst du ?
Von welchen Winkeln sprichst du ?
Die Funktion Phi = t/to + sin(t/to) beschreibt einen stetg mit der Zeit zunemenden Winkel. Sie hat Nullstellen im Verlauf der Geschwindigkeit.
Sie setzt sich aus einer kontinuierlichen Drehbewegung und einer kontnuierlichen Schwingung zusammen, die beide aus einer gemeinsamen Antriebsbewegung abgeleitet werden können.
Die Funktion erreicht eine Forderung nach schnellem Drehen und Stehenbleiben mit minimaler Leistung.
eine kontinuierliche Drehbewegung, ... und eine Sinusbewegung
Die Winkel, das sind die, die oben beschrieben wurden. Eine Drehbewegung ist dabei als Funktion des Winkels über der Zeit dargestellt.
1hdsquad
10.06.2007, 17:46
Ich denke schon, dass es einfacher ist, einen neuen Stepper zu kaufen und die Schaltung zu ändern als es mechanisch zu probieren. Fände ich auch eine "saubere" Lösung. Aber es ist ja dein Projekt...
konservator
12.06.2007, 18:55
Manf, ich kann deine Ausführungen dann verwerten, wenn du es an meinem konkreten Fall illustrierst.
1hd..., bis jetzt steht die Entscheidung noch nicht fest, weil ich nicht weiß, was bspw. ein Malteserk. für meinen Zweck kostet, da ich es anfertigen lassen müßte.
Eine Drehung und eine kontinuierliche Schwingung überlagern das heißt:
Ein Getriebe einsetzen zum Herabsetzen der Drehzahl.
Einen Kurbeltrieb einsetzen mit Pleul zum Erzeugen einer Schwingung konstanter Amplitude.
Dann folgt noch die Überlagerung der beiden Bewegungen.
Das wäre schon ein Lösungsansatz für die Aufgabe soweit wie sie beschrieben ist.
Die kleine Schrittgröße bei der relativ hohen Schrittfrequenz wird vor allem durch eine Schwingung realisierbar sein. Es ist dabei zu bedenken wo und mit welchem Zeitverlauf die Bewegungsenergie pro Schritt aufgefangen wird. In einem Schrittmotor mit seinem Rastmoment geht das wohl ab einer bestimmten Schrittfrequenz nicht mehr. Das Malteserkreuz wird bei 20Hz - 1kHz*) oder vorher auch an seine Grenzen kommen.
Manfred
*)
2. Pause variabel von 50ms bis 1ms.
Hier noch etwas Senf von mir:
es fehlt bislang noch das Schneckengetriebe (oder ich hab's übersehen), evtl. kombiniert mit einer Taumelscheibe auf der Schneckenachse, die einen schrittweisen Antrieb bei konstanter Motordrehung ermöglicht. Iss ein uraltes Prinzip aus der Zeit der Lochkarten -))
frobo
konservator
22.06.2007, 13:08
Ich gehe die Sache anders an. Das Thema ist damit erledigt. Vielen Dank für die Beiträge.
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