Welche Motorart empfehlt ihr für Drehteller?

[golther]

Also ich hab mir nun folgendes überlegt:
Der Drehteller soll wie geplant an den drei Positionen eine Gewichtsmessung durchführen können. Dadurch soll er Bierflaschen erkennen und der Öffnungseinheit die zur Gewicht gespeicherte Position mitteilen. Bei Weinflaschen, wo er das Gewicht erkennt (Standardweinflasche) soll er dann auch direkt die entsprechende Position anfahren und den Korken entfernen.
Sofern er Gewicht nicht erkennt, geht er von einer Weinflasche in einer abweichenden Größe mit Korken aus und fährt die Flasche zur Öffnungseinheit, welche dann mit einem Taster die Höhe bestimmt und dann den Korken zieht. Eigtl könnte man ja auch immer die Höhe bestimmen lassen, allerdings bin ich mir da in der Umsetzung noch nicht so ganz sicher und mag das, falls es nicht funktioniert weglassen. Dann kann BOB (Beer Opener Bot ) halt nur Standardweine öffnen...

Habe jetzt mal eine Skizze von der Wiegekonstruktion entworfen. Hoffe soweit nachvollziehbar. Der Drehteller hat zwei Ebenen, dazwischen ist die Elektrik und Sensorik + Antrieb.
Auf den "Deckel" in der Mitte soll eine Flasche gestellt werden. Dadurch federt dieser (ich will Federn benutzen, die gerade so das Gewicht vom Deckel überm Dehnungsmessstreifen halten können) nach unten und das Gewicht der Flasche kann durch den Dehnungsmessstreifen (DMS) ermittelt werden.
Reicht da ein DMS oder sollte ich drei im Dreieck anordnen? Bin mir da aber mit dem Auslesen und Verarbeiten der Signale unsicher. Hat da schon wer Erfahrungen?

Sofern das Gewicht erkannt wurde, soll die LED grün leuchten und der Drehteller sich zur Position 0 (Öffnungseinheit) drehen.

Was haltet ihr soweit vom Konzept?
Antreiben würde ich den Drehteller nach jetzigem Stand mit dem Schrittmotor http://nodna.de/Bipolarer-518-1-Plan...e-Schrittmotor und einem Zahnriemen.

Bin für alle kreativen Ideen dazu dankbar
Gar nicht so leicht die Umsetzung, im Ernstfall dürfen Flüssigkeiten ja nichts beschädigen

[Geistesblitz]

Könntest du für die Wägeeinheit nicht die Elektronik und Sensorik aus einer einfachen Küchenwaage nehmen? Die funktioniert mit Piezo-Sensoren und sollte sich eigentlich irgendwo mit auslesen lassen. Wie das mit deinem DMS funktionieren soll versteh ich nicht so ganz.
Warum willst du die Elektronik in den Drehtisch integrieren? Du sagst ja selber, im Enstfall sollte es gegen Flüssigkeiten sicher sein. Da wäre doch eigentlich die Elektronik in einer Kiste, die sich außerhalb befindet, sicherer aufgehoben.
Das mit dem Schrittmotor kann funktionieren, je nach Konstruktion. Ich finde das zusätzliche Getriebe aber überflüssig, da sich die Übersetzung mit dem Zahnriemen doch machen lässt. Das dürfte dann ja genau genug sein. Wenn du beispielsweise eine Übersetzung von 1:5 machst (zB. Zahnscheibe 12 Zähne am Motor, Zahnscheibe 60 Zähne am Drehtisch), dann hast du ca. das fünffache Drehmoment und eine theoretische Schrittauflösung von 0,36° (wenn der Schrittmotor 1,8° Schrittwinkel hat). Wenn dir das nicht reicht, nimmst du eben eine andere Übersetzung, jedenfalls dürfte sich das alles in einer Getriebestufe realisieren lassen. Wenn es noch hochauflösender sein soll, gibt es da ja noch den Halbschritt- und den Mikroschrittbetrieb, wird von vielen Steuerungen unterstützt.

[golther]

Danke erst mal für deine konstruktiven Beiträge! Ich habe keine 3 Küchenwaagen und weiß auch nicht, wie sich die auslesen lassen . Piezo-Sensoren sind natürlich eine feine Sache, finde nur keine, die ich da direkt an nen Arduino anschließen kann...
Denhnungsmessstreifen kann man denk ich einfach aufkleben und relativ leicht mit nem Arduino auslesen.
Hier sieht man das mal kurz: http://www.youtube.com/watch?v=357YoAWgQ-k
Finde das ist ne super Lösung, da sehr platzsparend
Erscheint dir meine grobe Berechnung von 30Ncm Drehmoment für den Motor plausibel für den Drehtisch im worst case Fall (Gewicht Drehtisch + 3 Weinflaschen = ca. 4kg) mit nem Durchmesser von 28cm? Würde sagen könnte passen, mir fehlt aber leider noch das Gefühl für die Größen in der Praxis.

Was hälst du von diesem Schrittmotor? http://www.reichelt.de/Schrittmotore...QSH4218-40-033
Preislich i.O., 33Ncm Drehmoment, 1,8° Auflösung,...
Mit z.B. der von dir vorgeschlagenen Übersetzung würde der meiner Meinung passen.

[Geistesblitz]

Wenn du meinst, dass der DMS zur Unterscheidung von den Flaschen reicht, ich weiß es nicht, hab sowas noch nicht gebaut. Allerdings wurde der im Video unter einen der Füße gesetzt, sodass es auch davon abhängig wird, wo die Flasche steht. Je näher sie zu dem Fuß mit dem DMS steht, desto eher löst er aus. Der Trick bei den Piezo-Elementen einer Waage ist ja, dass unter jedem Fuß eins ist und der Controller einfach alle Werte zusammenzählt. So kommt man immer auf die Gewichtskraft, egal, wo der Körper steht. Hier gibts auch ein paar Infos, wie man sowas für eigene Applikationen verwenden kann.

Beim Drehtisch musst du, wie schon gesagt wurde, mit Trägheitsmomenten rechnen, nicht mit Massen. Allerdings gehen die auch nur über die Beschleunigung ein, wenn du also den Schrittmotor mit Beschleunigungs- und Bremsrampe ansteuerst, kannst du das sogar noch variieren. 30Ncm am Motor hören sich eigentlich brauchbar an, wenn es dann noch entsprechend übersetzt wird. Trotzdem solltest du mich darauf nicht festnageln, da ich ja nicht über alle Umstände bei deiner Konstruktion Bescheid weiß. Da wird dir nichts übrig bleiben, als das mal selbst durchzurechnen und eventuell deine Rechnung hier mal vorzustellen.

[golther]

Hast du dir keine Skizze angeschaut? Etwas weiter oben im Gesprächsverlauf habe ich die in den Anhang getan. Die Konstruktion sieht also eine kleine Schale vor, auf die die Flasche genau passt. Von unten ist auf einem Ständer der DMS angebracht, die Schale wird gerade so durch Federn über dem DMS gehalten. Sobald eine Flasche auf der Schale steht, drückt die Schale auf den DMS.
Ist praktisch das was du mit dem "Fuß" meintest, nur upside down eingebaut

Die Piezo-Sensoren würde mich auch interessieren, da sie doch eine ernstzunehmende Alternative für die DMS wären. Finde da aber keine enstprechenden zum kaufen. Wie die funktionieren weiß ich...

Auch die Berechnung für den Drehtisch habe ich schon gemacht. Habe sie in den Anhang auf der ersten Seite von diesem Gespräch gestellt. Ziemlich zu Beginn sogar. Habe natürlich mit Trägheitsmomenten gerechnet.

[Geistesblitz]

Ah, jetzt sehe ich erst die Berechnung. Da stecken ja schon einige Fehler drin.

Erstmal zum Trägheitsmoment , die Formel sieht zwar richtig aus, allerdings verwiirt mich die Einheit des Ergebnisses. Nach der Gleichung oben bekommt man nämlich als Trägheitsmoment 0,039 kgm² heraus.

Für das Drehmoment brauchst du nun noch die Winkelbeschleunigung, die allerdings anders berechnet wird. w=phi/t stimmt schonmal soweit, damit errechnest du, welche Winkelgeschwindigkeit du hast, wenn der Winkel phi in einer Zeit dt zurückgelegt wird. Die Beschleunigung musst du aber getrennt betrachten. Um von 0 auf w zu beschleunigen musst du wieder w/t rechnen, allerdings ist t hier ein anderer Wert, nämlich die Zeit, die die Masse beschleunigt werden soll. Wenn du da 5s einsetzt, würde das bedeuten, dass du innerhalb von 5s von 0 auf w beschleunigst. Klingt ganz schön langsam. Ein realistischerer Wert wäre 0,5s, somit erhalten wir eine Winkelbeschleunigung von alpha=48°/s². Das muss nun unbedingt noch in Bogenmaß umgerechnet werden, also alpha=0,838 rad/s². Für das benötigte Beschleunigungsmoment wird dann M=J*alpha gerechnet und heraus kommt M=0,032 kgm²/s²=0,032 Nm (rad braucht nicht angegeben werden, da es dimensionslos ist).

So zeigt sich, dass das Beschleunigungsmoment wohl das geringste Problem sein wird, die Reibung wird sicherlich auch noch einen Teil beisteuern. Bei Schrittmotoren ist es sogar gar nicht mal so schlecht, ein wenig mehr Reibung zu haben, da das die Anregung durch die Schrittfolge ein wenig dämpft.

Spätestens, wenn du eine Einheitenbetrachtung gemacht hättest hätte dir auffallen müssen, dass etwas nicht stimmen kann.

Das mit dem DMS könnte klappen, muss man wahrscheinlich probieren. Nicht, dass die Platte zur Seite wegkippt, wenn die Flasche aufgrund der weichen Lagerung ins Wanken gerät. Dann wird die Elektronik sonst regelmäßig für nasse Verhältnisse getestet
Dagegen könnte man aber oben einen Ring vorsehen, der die Flasche abstützt.

[golther]

Danke für die Hilfe mit der Berechnung ! Hätte direkt die Einheiten kontrollieren sollen...
Bin gerade bei der Konstruktion im CAD, werde davon auch mal ein Bild reinstellen, sobald fertig. Bei der Lagerung von dem Teller bin ich mir eh noch nicht ganz sicher. Ist ja eine fliegende Lagerung, bei der bei 3 Weinflaschen doch ein bisschen Gewicht auftaucht. Ich weiß nicht, ob da eine X- bzw. O-Anordnung der Lagerung übertrieben ist...Einen Ring wollte ich oben eh noch anbringen. Eigentlich gehören da dann aber Kugeln oder Rollen hin, um dort die Reibung zu reduzieren, alternativ könnte man eine Gummidichtung mit guten Gleiteigenschaften zb NBR verwenden. Tendiere allerdings doch zu vier Kugeln, auf denen sich der Teller am Ring bewegt. Was einfacheres fällt mir bis jetzt nicht ein. Habe eben mal den Teller von meinem Plattenspieler studiert, in dessen Bohrung ist einfach eine Messinghülse, die auf einem etwas breiterem Wellenabsatz rotieren kann. Das Ding läuft sehr ruhig und scheint auch ein bisschen Kräfte aufnehmen zu können.