größerer Roboterarm: wie?

[rubenny]

hallo,
ich möchte einen größeren Roboterarm bauen (Arm-Bewegungsradius zw. bis 1.5m). Bei Last am Armende kommt (abgesehen von der Notwendigkeit von stärkeren Motoren oder stärkerer Getriebe-Untersetzung) ein Problem auf mich zu: die Momentbelastung der Grund/Bodenachse (die den ganzen Arm trägt)
Was nimmt man dann am Besten als Grundachse?

- einen Kugelkranz (gibt's ja z.B. 30 cm): halten die Dinger auch solche Momentbelastungen ohne ungenau zu werden?

- oder doch eine fette Stahlachse die Zentral die ganze Last tragen muß und auf der man dann einen fetten Teller baut?

oder was sonst?

[Manf]

1,5m Aktionsradius, was ist denn sonst bekannt?
Das Tor hier hat fast den doppelten Aktionsradius:

http://www.spiegelhoff-gmbh.de/pics/tor_kl.jpg

[rubenny]

ok ok hast ja Recht.
Aber: das Tor hat aber wohl an der von der Achse entfernten Seite unten eine Stützrolle, so daß eben die Achse nicht eine fette Momentlast abbekommt. Und selbst ohne diese Rolle könnte das Tor dieses Moment vielleicht wegstecken aufgrund zweier weit entfernter Achspunkte.

Bei einem Roboterarm ist das Problem: Ich habe weder eine Stützrolle noch eine lange Achse, die das Moment an zwei sehr entfernten Punkten aufnimmt.
Ich schätze mal, der Arm wird ca. 30 kg wiegen (Last inklusive) und ich bei maximaler ausstreckung des Arms seinen Schwerpunkt bei 70cm Entfernung von der y-Bodenachse haben D.h. es kommt ein Moment von ca. (30kg*10N/kg)*0.7m=210 Nm zustande. Das ist (mittels sehr fettem Motor und fetter Untersetzung) für die nächste Achse zum drehen kein Problem, aber die Grundachse muß dieses Moment aushalten, und zwar entweder auf Biegung (Achse) oder auf Druck und Zug (kugelkranz) und darf dennoch nicht ungenau werden.
Eine sehr fette Stahlachse geht sicher (ist aber sehr ärgerlich zu montieren). Beim Kugelkranz weiß ich noch nicht so, denn die günstigen, die ich so gesehen habe, halten zwar auf gleichmäßigen Druck einiges aus, aber würden es wohl nicht gern haben, an einer Seite mit ein paar hundert Nm den Deckel hochgelupft zu bekommen und solide Kugelkränze kosten schnell viel Geld. Selbstbauen ist ohne Drehmaschine für sehr große Durchmesser schwer machbar.
Daher würde es mich interessieren, was andere für die Lagerung und Lastaufnahme als Bodenachse so benutzen, wenn sie einen großen Arm bauen

[user529]

wie genau ist genau?

http://www.igus.de/_Product_Files/Downloads/pdf/DE_de/37_iglidur_PRT_DE-screen.pdf

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=23916&postdays=0&postorder=asc&start=0

solange du die größere reibung durch einen motor kompensieren kannst gibt es eigentlich kaum preiswerte alternativen.

mfg clemens

[Borki90]

Die Reibung kannst du ja versuchen zu vermindern, in dem du zum Beispiel Teflon bei den Lager"Platten" verwendest.

mfg Borki90

[Gock]

Teflon ist wahrscheinlich zu weich für sowas. Wenn es lange unter Belastung steht, kann es sich eindellen. Das Iglidur von User529 ist da schon besser geeignet. Oder eben ein stinknormales Rillenkugellager bzw. Walzenlager.
Gruß

[user529]

normales teflon ist für pfannen und schubladen, als dauerlager würde ich davon abraten, da es wie bereits gesagt sehr schnell aufgibt, oder sich an der oberfläche kleine kügelchen "zusammenmümmeln".

ein RKL alleine kann kein kippmoment abfangen, da nur eine kugel das gesammte moment aufnehmen müsste. ein ordentliche kombination aus mehreren lagern ist ohne gute drehbank nicht zu schaffen.

mbg clemens

[rubenny]

also diese Teller von Igus hab ich ja noch gar nicht gekannt (kannte nur die Linear-Gleitlager von denen): sehr interessante Sache. Leider ist das wohl eher was für kontinuierlicher Bewegung statt Positionierung. Grund: die statische Reibung beim Anfang der Drehbewegung ist wohl enorm, und so wirds wohl beim losdrehen leicht ruckeln, wenn der übergang in dynamische Reibung geht. Für kleine Drehwinkel nicht gut. Dennoch: sehr interessantes Teil.

ich hab mal auch die ganzen Links angesehen , die ihrerseits zu Bildern von Industrierobotern führten: bei denen scheint wohl eine fette Achse benutzt zu werden (bei manchen sieht man sogar am Fuß wie zwei fette Flanschflächen, zwischen denen nur Luft ist außer in der Mitte (also Achse).

Wird wohl also doch auf die fette Achse mit abgedrehtem Zapfen und Schrägkugellager hinauslaufen

[Klingon77]

hi,

man kann den "Stick-Slip-Effekt" auch umgehen, wenn man bei Gleitlagern vor der Inbetriebnahme diese mit Öl, welches unter Druck in die Lagerung eingepresst wird, beaufschlagt.

Dadurch hat man den Vorteil der hohen Flächentragzahl des Gleitlagers und das "ruckeln" beim anfahren wird vermieden.

Dies mit Heimwerkermitteln zu erreichen scheint mir aber nicht ganz einfach.

Eine Wellenlagerung (fast egal wie "fett" sie ist), wird sich mit einem angesetzten Hebelarm von 1,5m ebenfalls merklich druchbiegen.

Darf man fragen, welche Aufgaben der Arm später erfüllen soll?
Nur zum Spass wirst Du ja nicht so ein teures Teil bauen wollen.
Erfahrung kann man auch mit einem kleinen Arm sammeln.

Gruß, Klingon77

[HannoHupmann]

Jetzt kommt sicher gleich wieder der Standartspruch: "der Arm soll mir später ein Bier aus dem Kühlschrank holen und ans Sofa reichen"

@Klingon77 ich glaub der Effekt heisst "Slip-Stick" also andersrum.

[Klingon77]

hi HannoHupmann,

hast natürlich recht!

Konnte mir das nie so recht merken - bin ja auch schon über 40! :oops:

Gruß, Klingon77

[Slotte]

Jetzt kommt sicher gleich wieder der Standartspruch: "der Arm soll mir später ein Bier aus dem Kühlschrank holen und ans Sofa reichen"

wenn ja hätte ich gerne eine komplette bauanleitung via pdf.... nur wenns keine umstände macht ;-)

[Gock]

@Klingon77 ich glaub der Effekt heisst "Slip-Stick" also andersrum.

Nein, Stick-Slip ist schon richtig.
Mit Slap-Stick hat das nichts zu tun...
Gruß

[user529]

ist das wirklich wichtig #-o

aber gut: http://www.googlefight.com/index.php?lang=en_GB&word1=Stick-Slip&word2=Slip-Stick

btt

wenn du die antriebseinheit sehr steif auslegen kannst ( hd+sehr dicker und starker riemen), dann machen sich ein Stick-Slip weniger bemerkbar, zudem reicht auch schon eine geölte fläche um das drastisch zu verringern, wobei die eh sehr gering sind bei solchen lagern.
mfg clemens

[Klingon77]

hi Gock,

nun bin ich komplett verwirrt.

Stick-Slip macht Sinn, weil es zuerst "hakt" dann "flutscht"...

So ungefähr war auch meine Intention im ersten Post.

Bin aber zu faul im Fachkundebuch nachzuschlagen (heute zu viel Beton gerührt, sowie gedreht und gebaut).

Nun ja; wichtig ist halt, daß man ihn durch eine druckbeaufschlagte Schmierung verhindern / vermindern kann.

Gruß, Klingon77

[Robo-nator]

Hallo rubenny, vielleicht solltest du dich mal auf einem Schrottplatz umsehen ein gut erhaltene Radaufhängung Komplett mit Radlager und Bremsscheibe wäre doch eine robuste und sehr preiswerte Möglichkeit. Für den Fall das du es doch eine Nummer Kleiner magst Müsste es ein Lenkkopflager vom Moped oder Motorrad auch tun.

MfG Robo-nator

[Manf]

Zu Sitck-slip habe ich den hier gefunden, (schnelles "Fachbuch"):
http://de.wikipedia.org/wiki/Stick-Slip-Effekt

Zur Realiserung ist die Idee mit der Radaufängung sicher ein guter Ansatz, gebraucht gibt es oft Sachen, die man sich neu für den Zweck nicht leisten würde.
Manfred

[Slotte]

ich hab das ganze mit zwei gegeneinander geschraubten axiallagern gelöst. ich weiß nicht wieviel die wirklich aushalten. aber ich hatte mich mal auf die ecke von der platte die drauf ist gestellt und die liefen noch richtig gut. abgesehen von der trägheit die ich verursacht habe versteht sich. vieleicht kann mein arm ja ein bisschen als versuchsobjekt herhalten. ich stell morgen mal ein paar bilder hier rein. komm auf ne arm länge von ca 1m

[HannoHupmann]

@all ob Slip Stick oder Stick Slip da scheint es wohl doch zwei Arten zu geben. In den Büchern wo ich bisher gelesen hab war immer die Rede vom SlipStick Effekt, allerdings hat der sich mit Roboterrädern beschäftigt. Könnte sein dass der Stick-Slip Effekt sich mit dem ruckeln beim Anfahren befasst.

aba wichtig is eigentlich nicht die Bezeichnung sondern nur was es ist :-D zuminderst solange man keine Prüfung drüber schreiben muss.