1. Do not share user accounts! Any account that is shared by another person will be blocked and closed. This means: we will close not only the account that is shared, but also the main account of the user who uses another person's account. We have the ability to detect account sharing, so please do not try to cheat the system. This action will take place on 04/18/2023. Read all forum rules.
    Dismiss Notice
  2. For downloading SimTools plugins you need a Download Package. Get it with virtual coins that you receive for forum activity or Buy Download Package - We have a zero Spam tolerance so read our forum rules first.

    Buy Now a Download Plan!
  3. Do not try to cheat our system and do not post an unnecessary amount of useless posts only to earn credits here. We have a zero spam tolerance policy and this will cause a ban of your user account. Otherwise we wish you a pleasant stay here! Read the forum rules
  4. We have a few rules which you need to read and accept before posting anything here! Following these rules will keep the forum clean and your stay pleasant. Do not follow these rules can lead to permanent exclusion from this website: Read the forum rules.
    Are you a company? Read our company rules

Linearantrieb V2 (universell)

Discussion in 'Motor actuators and drivers' started by egoexpress, May 11, 2007.

  1. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Will mal folgende Idee zur Exposition stellen.

    [​IMG]

    Eine universelle Linearführung dieser Art könnte man bei Gelegenheit mal in Angriff nehmen.

    Da ist nix maßstabsgetreu. Is nur mal so dahingezeichnet...

    An den Motorflansch kann man dann über eine Kupplung beliebige Motoren anschließen. Also AC/DC Servos, Bürsten und natürlich Schrittmotoren.
    Da Kugelgewindetriebe für unseren Geldbeutel ne Nummer zu groß sind, müssen wir bei Leitspindeltrieben bleiben. Im Fachjargon auch lead screws genannt.

    Was haltet ihr davon?

    Gruss

    EDIT: Ja,ja, die Sache mit dem konischen Kugellager muss ich nochmal überdenken ;) Mir gings in erster Linie erst mal um die Leitspindelmutter + Hohlwelle Konstruktion
  2. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Der Motorflansch ist einfach nur das bearbeitete Ende der Spindel. Wahrscheinlich vierkant. Oder einfach nur so weit runtergeschliffen, bis das Gewinde weg ist.

    Da kann man dann Spindel-Motor Kupplungen anschrauben. Diese Kupplungen sind einfach nur ein Klotz, an dem an der einen Seite die Motorwelle und auf der anderen Seite die Spindel mit dem bearbeiteten Ende eingesteckt und festgeschraubt werden.

    In Worten hört sich das komplizierter an, als es tatsächlich ist. Ich schau nachher mal, ob ich ein Produktbild finde.

    Gruss
  3. RaceRay

    RaceRay Administrator Staff Member SimAxe Beta Tester

    Joined:
    Nov 8, 2006
    Messages:
    4,656
    Occupation:
    Self-employed | Web and application development
    Location:
    Hamburg, Germany
    Balance:
    23,837Coins
    Ratings:
    +1,958 / 13 / -0
    My Motion Simulator:
    2DOF, DC motor, SimAxe, SimforceGT
  4. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Imho muss es ein starre, spielfreie Kupplung sein.

    Sonst verzögert sich die fühlbare Reaktionszeit der Aktuatoren.

    Ich dachte da eher an so etwas:

    [​IMG],[​IMG],[​IMG]

    Wobei beide Seiten natürlich auf die entsprechenden Wellendurchmesser passen müssen. Aber das versteht sich von selbst ;)

    Mein Favorit wäre die Kupplung rechts. Weil am billigsten für mich.
    Bei ebay ein Stück runde Alustsange bestellt auf die nötige länge geschnitten, Löcher gebohrt, Gewinde rein, fertig.
    Kosten inkl. Schrauben? KA, fast nix.
    Man sollte die Bohrungen nur fachgerecht Zentrieren ;)

    Gruss
  5. RaceRay

    RaceRay Administrator Staff Member SimAxe Beta Tester

    Joined:
    Nov 8, 2006
    Messages:
    4,656
    Occupation:
    Self-employed | Web and application development
    Location:
    Hamburg, Germany
    Balance:
    23,837Coins
    Ratings:
    +1,958 / 13 / -0
    My Motion Simulator:
    2DOF, DC motor, SimAxe, SimforceGT
    Das kannst Du machen, aber machst Dir somit den Aktuator ganz schnell kaputt. Zumindest die Welle wird sich an irgendeiner Stelle verbiegen, und wenn´s nur Micrometer sind. Dadurch bekommt die Welle eine Unwucht und fängt an zu schlagen. Das spürt man dann an Vibrationen, die von kaum merkbar, bis wirklich unangenehm werden können.

    Bei einer direkten Verbindung zwischen (Schritt)motor und Welle benötigst Du immer eine zweiteilige Kupplung (oder je nach Umsetzung, Zahnriemen oder Kette), diese gleicht Unebenheiten in der Verbindung zwischen Motor und Welle aus, da man niemals beide Teile so miteinander verbinden kann, dass die Drehachse im Motor und die der Welle 100% gerade verläuft. Es wird immer ein Achsversatz geben, der ausgeglichen werden muss. Du musst Dir die Kupplung wie ein Kardangelenk vorstellen (wäre übrigens auch eine Lösung) dann fällts glaube ich leichter. Da ist kein Spiel, und auch eine gefühlte verzögerte Reaktionszeit gibt es nicht :wink:

    Gruß
    René
  6. RaceRay

    RaceRay Administrator Staff Member SimAxe Beta Tester

    Joined:
    Nov 8, 2006
    Messages:
    4,656
    Occupation:
    Self-employed | Web and application development
    Location:
    Hamburg, Germany
    Balance:
    23,837Coins
    Ratings:
    +1,958 / 13 / -0
    My Motion Simulator:
    2DOF, DC motor, SimAxe, SimforceGT
    Kupplungen kauf ich uns bei Maedler.de. Ich bin da Kunde.

    Ich starte hier mal ne Anfrage, was die Spindeln mit Endbearbeitung kosten würden.
    http://www.pav-antriebstechnik.de/gew-set.htm

    Gibt auch 100% spielfreie Kupplungen. Am einfachsten wäre aber tatsächlich ein fertiger Aktuator ohne Motor, zum selbstbestücken!
  7. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Warte aber noch kurz, bis wir den Rest geplant haben ;)

    Das ist richtig, das soll das Ziel sein ;)

    Folgende Schwierigkeit, die es zu lösen gilt:

    Wie lagert man die Spindel, sodass sie sich radial leichtgängig drehen kann, aber axial fixiert bleibt?
  8. RaceRay

    RaceRay Administrator Staff Member SimAxe Beta Tester

    Joined:
    Nov 8, 2006
    Messages:
    4,656
    Occupation:
    Self-employed | Web and application development
    Location:
    Hamburg, Germany
    Balance:
    23,837Coins
    Ratings:
    +1,958 / 13 / -0
    My Motion Simulator:
    2DOF, DC motor, SimAxe, SimforceGT
    Alternative wäre eine Abänderung des Schrittmotoraktuators:

    [​IMG] [​IMG][​IMG][​IMG][​IMG]

    Die beiden abgebildeten Räder sind Zahnriemenräder. Der Name sagt es schon, dort sorgen Zahnriemen für die Übertragung der Kräfte vom Motor zur Spindel. (Der Einfachheithalber nicht abgebildet) Innerhalb des Zahnriemenrades unter dem Aktuator befindet sich eine Mutter, die mit einem Taper-Spanner fest mit dem Rad verbunden ist, und somit die Spindel rauf und runter bewegt. Vorteil dieser Lösung liegt auf der Hand. Der Aktuator ist schon fertig, es müssen nur zwei neue Adapterplatten gefertigt werden. Alle anderen Teile sind Standard DIN Teile. Kosten ca. 30,00 Euro. Wahrscheinlich sogar weniger.

    Gruß
  9. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Guter Ansatz!

    Das Zahnrad mit der TR Mutter müsste imho noch gelagert werden. Sonst schleift es an den Platten. Die untere Platte müsste fixiert werden.

    Die Funktion des unteren Flansches verstehe ich nicht.

    BTW: Sieht gut aus. Wo hast Du den Motor und Zahnräder her? Traceparts?

    Gruss
  10. RaceRay

    RaceRay Administrator Staff Member SimAxe Beta Tester

    Joined:
    Nov 8, 2006
    Messages:
    4,656
    Occupation:
    Self-employed | Web and application development
    Location:
    Hamburg, Germany
    Balance:
    23,837Coins
    Ratings:
    +1,958 / 13 / -0
    My Motion Simulator:
    2DOF, DC motor, SimAxe, SimforceGT
    Ja, genau...ich erfinde doch schliesslich das Rad nicht neu*g*

    Der Flansch hat ein Gewinde und lagert somit die Spindel. Ich werde mir mal wegen richtigen Lagern den Kopf zerbrechen und den ganzen Aufbau mal etwas detailierter aufbereiten und visualisieren. Das war nur dahergekritzelt.

    @Martin. Das ist ein Servomotor. Eigendlich sollte der nur den Aufbau demonstrieren. Einen normalen DC Motor hatte ich nicht gefunden auf die Schnelle. Bei der UHU Steuerung wäre ja ein inkrementeller Encoder notwendig und Vorraussetzung.
  11. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Ich habe eine andere/umsetzbare Lösung für meine konische Kugellager Idee gefunden.

    [​IMG]

    powerparts ;)

    Ein Kugellager, das die Spindel radial und axial zugleich lagert. Die Spindel selbst wird mit einer Madenschraube fixiert.
    Is nix besonderes und gibt es in vielfältiger Ausführung zu kaufen.

    @RaceRay

    Ich denke ich bleibe bei dem konventionellen Design mit innenliegender Spindel. Das gefällt mir bei den L42 nicht, das die Spindel hinten rausfährt. Wenn man den Hub auf 300mm erhöht, fährt bei solch einem Aktuator dann auch jedesmal eine 300mm lange Spindel hinten raus. Die Tatsache stört mich schon von Anfang an an den L42. Aber dadurch ist es halt schon ein super simples System. Das muss man schon anerkennen.

    Das bedeutet aber nicht, dass Deine Idee minder gut ist. Sondern mir gefällt es innenliegend einfach besser. Würde mich freuen, wenn Du einen zusätzlichen Thread für Deine Idee erstellen würdest.

    BTW:
    Bist Du sicher? Ich meine mit Gewinde wird sich die Spindel keinen mm von der Stelle rühren. Imho darf es nur eine Mutter an der Spindel geben. Ein normales Flanschlager ohne Gewinde würde besser funktionieren.

    Gruss
  12. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Ich habe schon einige Zeit damit verbracht, mir Gedanken darüber zu machen, wie man die Geometrie eines Flansches einer Kugelgwindemutter an ein Aluprofil anpasst. Da ich aber leider nicht ein einziges Profil gefunden habe, in dass man eine Kugewindemutter hineinbekommt, musste eine andere Lösung her. Ich könnte mir vorstellen, dass Firmen, die Aktuatoren herstellen, die Aluprofile dafür extra ziehen (anfertigen) lassen. Da unser Budget doch sehr begrenzt ist, müssen wir nach einer günstigeren Alternative Ausschau halten.

    Ich denke dabei an zwei Aluwinkel, die gegeneinander verschraubt werden. Das hat den Vorteil, das man recht flexibel auch mal andere Kugelgwindetriebe ausprobieren kann, ohne dabei gleich eine komplett neu Führung zu entwerfen. Es müssten bei dem Einbau eines anderen KGTs lediglich zwei passende Adapterplatten gefertigt werden. Da diese aus Alu sein werden, sollte das für den gemeinen Hobbyhandwerker zu schaffen sein.
    Die Idee kam mir, als ich in einen ebay-shop gekommen bin, bei dem ich unlängst Winkelprofile bestellt habe. Die können Winkelprofile in recht vielen Größen und Längen liefern. 500mm mit 4mm z.B. kosten rund 5Euro. Das kann man noch verkraften ;-)
    Das Bohren und Senken der vielen Löcher und das anschließende Gewindeschneiden wird wohl ne Weile in Anspruch nehmen. Aber wenn man bedenkt, wieviel Kohle man im Gegensatz zu kommerziellen Aktuatoren bezahlt, wird es sich imho lohnen.

    Mit dem Aluwinkel-design scheint die Planung ein geringerer Aufwand zu werden, als ich dachte. Mal sehen....

    An das Wellenende, das am Flanschlager herausguckt, kann man über diverse Wellenkupplungen dann alle möglich Motoren anschließen, und experimentieren.

    [​IMG]

    Das Flanschlager ist recht überdimenioniert. Habe auf die schnelle noch kein passenderes gefunden.

    BTW: Das sind 320mm Hub ;)
  13. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Ok, mit diesem Flanschlager passt's nun besser...

    Lager und Kugelgewindetrieb sind von Misumi.

    [​IMG]
  14. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    hmm, die jpg Kompression ist schon übel ;)

    [​IMG]
    [​IMG]
  15. egoexpress

    egoexpress Active Member

    Joined:
    Dec 13, 2006
    Messages:
    3,839
    Location:
    Germany - Frankfurt/M
    Balance:
    421Coins
    Ratings:
    +7 / 1 / -0
    Nun, bisher habe ich folgende Teile verbaut:

    Kugelgewindetrieb D10 P4 Misumi_______ ~150Euro
    Flanschlager D10 Misumi_______________~50Euro
    Kugelbuchse D20 Misumi______________ ~15Euro
    Gelenkkopf__________________________~10Euro
    Diverse Aluteile (ungebohrt)____________~50Euro
    Hohlwelle (Stahl) 300mm Misumi_________~10Euro

    Das macht jetzt schon fast 300 Euro. Und da sind der Motor und Drehmomtentübertragung noch nicht dabei^^

    Muss mich mal umschauen, ob es es nicht noch gleichwertige Produkte gibt, die etwas günstiger sind. Besonders das Flanschlager scheint mir mit 50 Euro recht teuer.

    Nur mal so zum Vergleich. Die SCN5 Aktuatoren kosten im Moment 220Euro. Und da ist sogar schon die Steuerung mit dabei^^
    Allerdings sind die Teile einzig für das SimforceGT zu gebrauchen. Für andere sind sie zu schwach.