Linear-Antrieb

[VSP]

Hallo zusammen,

ich suche einen Aktor, der eine Linearbewegung durchführen kann und folgende Mindestanforderungen erfüllt:
- mindestens 25mm Hub
- auzufbringende Kraft mindestens 150 N
- Geschwindigkeit ab 30 mm/s
- bei Stromausfall soll die Nullstellung beibehalten werden bzw. gespeichert werden

Ideen für Produkte, aber auch mögliche Hersteller wären super! Dank!

[redround]

30 mm/s bei nur 25mm Hub ist schon nicht ganz trivial. Ich gehe also davon aus, dass Du die 25mm in 0,8 Sekunden zurücklegen willst inkl. Beschleunigungs- und Bremsphase, was insgesamt eine höhere Vmax erfordert. Muss denn auf einen beliebigen Wegpunkt positioniert werden können (wenn ja, mit welcher Genauigkeit) oder nur die beiden Endlagen? In letzerem Fall würde ich ganz klar zu einem Pneumatik-Zylinder raten.

[VSP]

Ja, es soll auf verschiedenen Wegpunkten positioniert werden können. Genauigkeit sollte bei 0,02 mm aufwärts sein.
Ein elektrischer Antrieb wäre von Vorteil, da momentan keine Pneumatik vorhanden ist.

[Ostermann]

Pneumatikzylinder sind über die Lebensdauer gerechnet in den meisten Fällen unwirtschaftlich.

Mir fehlen hier wichtige Angaben:
- Was darf es kosten?
- Hobbyprojekt oder kommerziel -> daraus ergeben sich z.T. ganz andere Anforderungen
- Wie sieht die vorhandene Steuerungsarchitektur aus? Bzw. welche Vorgaben gibt es in Hinblick auf die Ansteuerung?

Grundsätzlich könnte man das mit einem Linearaktuator (Schrittmotor mit integrierter Spindel) lösen [1]. Sowas gibt es auch als Hubzylinder zum Anbau beliebiger Motoren (DC, BLDC, Stepper). Auch Linearmotoren wären technisch eine Lösung, aber schon deutlich teurer als die zuerst genannten Varianten.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[1] http://www.schrittmotor-blog.de/linearaktuator-der-schrittmotor-fur-lineare-bewegungen/

[VSP]

Kosten sind erst mal undefiniert, d.h. vorerst ohne Preislimit. Die Anwendung wird kommerziell für Versuche sein.
Die Ansteuerung soll einen Steurknüppel bewegen. Es muss möglich sein verschiedene Punkte anzufahren und auch auf Positionsänderung während der Fahrt reagieren und korrigieren können.
Steuerungsarchitektur soll passend zum Motor gekauft werden.

[Ostermann]

Steuerknüppel? Dann musst du noch festlegen, ob der Antrieb selbsthemmen sein darf. Wenn du einen Aktor mit einer Spindel da darann baust, die eine niedrige Steigung hast, kannst du den Steuerknüppel u.U. nicht mehr von Hand bewegen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[VSP]

Steuerknüppel: In diesem Fall ein vertikal angeordneter Stab, der in der Mitte gelagert ist und über die Ansteuerungsbewegung die gleiche Bewegung auf der anderen Seite des Stabes weitergibt (Hebel).
Darf auch selbsthemmend sein.

[PICture]

Hallo!

Möglicherweise könnte man einen Plotter bzw. eine kleine CAM Fräse dafür adaptieren. :confused:

[Ostermann]

Klar, man kann auch mit Kanonen aus Spatzen schießen. Aber warum sollte man 1000 EUR oder mehr ausgeben und einen riesigen Aufbau verwenden, wenn man nur einen einzelnen Antrieb benötigt?!

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[HannoHupmann]

Bei den Anforderungen an Geschwindigkeit, Kraft und Genauigkeit dürfte man sich aber schon auch im Bereich von ein paar 100 Euro befinden.

[Geistesblitz]

Für mich sieht es eigentlich relativ klar nach einem Motor-Spindel-System aus. Geschwindigkeit ist nicht wirklich hoch, dazu dann noch relativ hohe Kraft, gehobene Präzisionsanforderungen und Selbsthemmung. Da dürfte auch schon mit einem Schrittmotor einiges zu machen gehen. Ist jetzt nur die Frage, wie es mit Bauraum und Dynamikanforderungen aussieht. Was ist die höchste Geschwindigkeit, die zu erwarten ist? Müssen große Massen schnell beschleunigt werden?

[VSP]

Die höchste Geschwindigkeit sind die 30 mm/s.
Die Strecke des Hubs von 25 mm sollte eben in 0,833 s zurückgelegt werden. Die Maße ist dabei nicht sonderlich viel. Eine genaue Angabe kann ich zum jetztigen Zeitpunkt noch nicht sagen.

[redround]

ich hatte versucht, das weiter oben schon klar zu machen: wenn die 25mm in 8,33 s zurückgelegt werden sollen, ist die höchste Geschwindigkeit > 30 mm/s. Das hängt damit zusammen, dass Du ja erst von 0 auf Vmax beschleunigen musst und am Ende von Vmax auf 0 abbremsen. Die 30 mm/s ist also nur die durchschnittliche Geschwindigkeit. Die erforderliche Höchstgeschwindigkeit hängt eben sehr stark davon ab, wie schnell Du beschleunigen und abbremsen kannst. Das wird natürlich um so schwieriger, je mehr Masse Du bewegen musst. Grundsätzlich gebe ich Geistesblitz aber recht, dass das mit einem Spindeltrieb zu machen sein sollte. Die theoretischen Grundlagen sind hier ganz gut beschrieben: http://www.techniker-forum.de/konstruktion-52/spindelantrieb-auslegen-50276.html Wobei die ermittelte erforderliche Leistung (wie im Post dort beschrieben) natürlich nur für die ideale Welt ohne Reibungsverluste gilt. Wenn Du als Spindel kein ein einfaches Trapez-Gewinde oder gar ein metrisches ISO Gewinde nimmst, reicht auch der genannte Faktor 10 für die Überdimensionierung nicht mehr aus.