Linear-Servo

[tobimc]

Hi Manf!

Großes Lob das Ding ist klasse!

Sag mal, wie Stabil ist das Teil? Wie genau ist es? Und wie hoch ist die Weiderhohlgenauigkeit?
Was, wenn du Schrittmotoren nehmen würdest?

Wäre ein längerer Weg denkbar? (evtl. 160*100mm?)

Wisst ihr, auf was ich hinaus will?
Stabil genug schauts schon aus...

Viele liebe Grüße,
Tobi

[Manf]

Die Widerholgenauigkeit ist bedingt durch das Spiel des Antriebs und dem Kraftschluss von einer Montagefläche zur anderen. Vorgesehen war es zur waagerechten Positionierung von Objekten mit bis zu n x 100g ohne Belastung auf eine Wiederhol-Genauigkeit von 0,5mm. (Für einen bestimmten Zweck.) Die erreicht es auch leicht.

Die Nachgiebigkeit bei Belastung (Federkonstante) habe ich noch nicht gemessen.
Meinst Du zum Fräsen? Dafür würde ich lieber einen kleinen Proxxon Kreuztisch als Grundlage nehmen. Nachdenken kann man natürlich.
Manfred

[tobimc]

Hi manf!

Das habe ich letztens auf der HAM RADIO gesehen!
Da hat einer einen kleinen PROXXON Frästisch zur CNC-Fräse gemacht.
War sehr cool das Teil!

Was meinst du, wenn man da einen kleinen Proxxon drüberspannen würde, könnte das gehen?
Schrittmoroten?

Viele liebe Grüße,
Tobi

[Manf]

Die Konstruktion ist zunnächst einmal gar nicht dafür ausgelegt, dass es Staub und Spähne regnet. Man müßte sie zumindest vertikal spiegeln damit nicht alles aufgenommen wird.
Fräsen kann mit der Konstruktion dann wohl erst mal eher symbolisch, mit einem Stift oder einer Bürste oder mit Styropor als Werkstoff, wie gesagt, naheliegend ist es nicht weil es nicht vorgesehen war.

Schrittmotoren kann man immer einsetzen, ich habe noch welche aus Diskettenlaufwerken in der Größe die ich schon ausprobiert habe. Damit wird es aber ein ganzes Stück langsamer.
Manfred

[tobimc]

Hi Manf!

Hm. Die Spähne könnten echt zum Problem werden!
Es würde mich interessieren, wie das 'Symbolische' Fräsen läuft.
Könntest du vielleicht mal, wenn du Zeit und Muse hast, mit nem Stabilo o.ä. einen Kreis, oder was auch immer einfach zu programmieren ist 'fräsen'?
Das wär SUPER!
(vllt. mehrere Exemplare, dass man sieht, wie genau es ist)

Das wäre echt great, wenn du das machen könntest!!

Viele liebe Grüße,
Tobi

[Manf]

Danke für das Interesse, es läuft zwar unter fertige Projekte, aber die Alternative wäre Ideen und Planungen.

Ich habe es beim derzeitigen Stand hier eingebracht, wenn es auch noch nicht ganz fertig ist. Es sind noch einige Schritte zu machen aber das Zeichnen von Kreisen und ähnlichen Figuren wird sicher zu den weiteren Tests gehören. (Nur eben leider noch nicht ab jetzt.)

Manfred



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[Manf]

Ausgleichskupplung
Wichtig für die Funktion ist, dass der Motor sein Drehmoment gut an die Gewindestange abgibt. Wo und unter welchen Winkel er sich in Bezug auf die Gewindestange befindet ist für die Funktion nicht interessant. Leider ist die Konstruktion einer starren Kupplung aber empfindlich gegenüber Abweichungen. Eine Lösung wäre, die Gewindestange doppelt zu lagern und über einen Riemen mit dem Motor zu verbinden. Zum Thema Ausgleichskupplung gibt es sehr gute Lösungen die aber auch aufwendig sein können.

Es wurde schließlich eine Lösung gewählt, die leicht erneuerbar ist und die die gestellten Anforderungen zum Ausgleich von axialen, lateralen, und angularen Abweichungen bei guter Übertragung des Drehmomentes erfüllt. Dass sie aus Verbrauchsmaterial besteht und ca.1ct kostet, macht sie besonders attraktiv.

Die Lösung ist Silikonschlauch mit ausreichender Wandstärke hier Di=2mm, Da=3mm. Der Schlauch hat eine Torsionssteifigkeit von 10µNm². Das heißt bei einem Lastmoment von 1mNm verdrehen sich 10mm des Schlauchs um den Einheitswinkel, also etwa 60°. Diese Werte sind auch etwa die maximal auftretenden. Der Schlauch kann das 3-fache Moment übertragen ohne zu knicken . (Bild links)

Bild hier  

Befestigung der Kupplung
Als weiterer Punkt kommt dann noch die Befestigung der Kupplung: Schrumpfen

Die Befestigung wird auf der 2mm Motorachse durch Aufschrumpfen von einem 4mm langen Stück Schrumpfschlauch vorbereitet. Nach Aufstecken des Silikonschlauchs auf die Motorwelle und auf die Gewindestange wird auf jeder Seite noch ein Stück Schrumpfschlauch aufgeschrumpft. (Bild Mitte). Die Befestigung mit Aderendhülsen ist im Prinzip ähnlich, ist aber eher für größere Momente angebracht.

Lagerung der Gewindestange
Etwas schwierig war es, in dieser Aufbautechnik eine Befestigung für das Kugellager zu finden. Das Kugellager (8x3mm mit 4mm Breite) soll auf der rechten Platte befestigt werden. Die Gewindestange soll mit 2 Muttern am inneren Lagerteil fixiert werden, wobei die Muttern sich mit ihrem Durchmesser von 6,2mm frei drehen können. Eigentlich käme auch Aufkleben in Frage.
Es wurde schließlich eine Fassung aus 0,1mm Kupferblech gebörtelt die das Lager knapp umfasst und genügend Platz für die Muttern lässt. Dazu wurde ein 4,5mm Blechsteifen auf das Ende eines 8mm Bohrerschafts gewickelt, zum Ring verlötet, mit einer Zange festgehalten und mit einer zweiten Zange um 0,5mm über das Ende nach innen gebogen. Die einseitig gebörtelte Fassung trägt das Kugellager und ist über einer 7mm Bohrung auf die rechte Platte gelötet. (Bild rechts). Es geht ganz gut, und sieht auch ganz annehmbar aus, mal sehen wie lange es hält.

Es wird später betrachtet, welches Moment für den Antrieb erforderlich ist und welche Motoren dafür geeignet sind.
Manfred

[m4444x]

Hallo Manf!

Ich habe auch gerade einen ähnlichen Linearantrieb gebaut. Als Spindel habe ich eine 6mm Gewindestange mit 1mm Steigung pro Umdrehung verwendet. Angetrieben wird diese durch eine Zahnradübersetzung von 1:4 und einen Motor mit 0,4Ncm. Mich würde nun interessieren, wie man(f) die Kraft berechnet., die auf den Schlitten wirkt.

[Manf]

Trennt man zwischen Wirkung und Wirkungsgrad, dann hat man zunächst die Arbeit im rotierenden und im linearen System.

Drehmoment M * Winkel phi ist gleich Kraft F * Weg x

Damit wird F = M * phi / x

Mit M = 16mNm und phi / x = 2 * Pi * 1000 / m
ergibt sich eine Kraft von 100,5 N.

Es ist dann noch mit den Wirkungsgraden der beiden Getriebe zu multiplizieren. Das wird der interessantere Teil.
Manfred

[wedgebo]

Womit hast du die Leiterplatten geschnitten?
Den Gedanken mit Leiterplatten zu konstruieren hatte ich auch schon mal, scheiterte aber am Zuschnitt. Speziell auch Maßhaltigkeit der 'Bauelemente'.... Die Lötbarkeit und die Verfügbarkeit kupferkaschierter Platten ist eben sehr vielversprechend.
Wie komplett ist deine Werkstatt?