Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Schrittmotor für ein Längsanschlag


von Michael M. (sedas18)


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Hallo liebes Forum

ich bin neue also so richtig neu in der Welt von Mikrocontroller.
Also bitte ich daher um etwas Rücksicht ;)

Ich habe vor für mich einen längsanschlag zu bauen der eine Länge von ca 
3metern hat.
Dieser soll elektrisch verstellbar sein als Grund habe ich mir ein 
arduino Mega mit tft shield und Touch ausgesucht der Anschlag soll auf 
einer trapezgewindestange laufen 10x2 3meter lang. Nun ich meine Frage 
was für ein Schrittmotor benötigt man um den Anschlag einigermaßen 
schnell und auf jedenfalls genau zu positionieren oder habe ich von 
Grund auf falsch geplant?

Mit freundlichen Grüßen
Michael

von Johannes R. (oa625)


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Hallo Michael!

Unabhängig von der von Dir gewählten Elektronik, überlege bitte mal, wie 
weit eine Trapezgewindespindel Tr10x2 mit einem Kerndurchmesser von ca. 
8mm bei 3m Länge durchhängt! Da muss etwas Stabileres zum Einsatz 
kommen!

Gruß
Johannes

von Michael M. (sedas18)


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Also das Gewinde verdoppeln oder die Führungstechnick überarbeiten?

von Walter S. (avatar)


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man kann den Anschlag auf irgendwas stabilerem rollen/gleiten lassen.
man braucht ja sowieso irgendwas um das Drehmoment aufzunehmen

von Michael M. (sedas18)


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Die Säge steht bereits auf ein Tisch mit 2 Längsanschlag die Manuell 
sind, also wäre eine Grundfläche gegeben das Ende der Stange soll in ein 
Kugellager liegen und den Anschlag kann man ja auf Rollen montieren so 
das er eventuelle Höhen Unterschiede/ bzw das durchhängen ausgleicht nur 
meine Frage welche Motor stärke bzw welcher Motor ist für sowas zu 
empfehlen

Hier habe ich eine hoffentlich gute Auswahl
https://cnc-plus.de/de/CNC-Elektronik/Schrittmotoren/

: Bearbeitet durch User
von Johannes R. (oa625)


Angehängte Dateien:

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Der max. Durchhang infolge des Eigengewichtes tritt ja auf, wenn die 
Spindelmutter an einem Ende der Gewindestange steht. Nur mal zur 
Veanschaulichung eine grobe Näherung für die Tr10x2-Spindel: Eine 
Stahlstange mit 8,8mm Durchmesser (= Flankendurchmesser beim Tr10x2) 
hängt durch das Eigengewicht bei fester Einspannung an beiden Enden noch 
reichlich 16mm in der Mitte durch, siehe Bild. Ist die Spindelmutter in 
der Mitte der Spindel, verringert sich dieser Wert auf 1/4.

Da wird also ein ziemlich "dickes Ding" notwendig sein.

Johannes

von Harald W. (wilhelms)


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Michael Mönter schrieb:

> ich bin neue also so richtig neu in der Welt von Mikrocontroller.
> Also bitte ich daher um etwas Rücksicht ;)
>
> Ich habe vor für mich einen längsanschlag zu bauen der eine Länge von ca
> 3metern hat.
> Dieser soll elektrisch verstellbar sein

Wichtiger als der µC ist da ein vernünftiges mechanisches Konzept.
An welche Positioniergenauigkeit hast Du denn gedacht?

von Michael M. (sedas18)


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Was empfiehlst du den für eine Lösung?
Genauigkeit von min 1mm

Edit: in meinen Ausbildungsbertrieb hatten wir eine Glasleisten 
zuschneide Maschine mit einen Längsanschlag von 3500mm elektrisch der 
lief glaube ich auf zahnriemen wäre das eine Möglichkeit?

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Michael Mönter schrieb:
> der
> lief glaube ich auf zahnriemen wäre das eine Möglichkeit?

Schon, das löst aber keines der Probleme - in jedem Fall musst du den 
Anschlag stabil führen, der Zahnriemen ist nur der Antrieb in einer 
Richtung. Am besten trennst du gleich geistig Führung und Antrieb. Ich 
weiss nicht, wie der Anschlag genau aussehen soll, aber in den meisten 
Fällen braucht man ja eine Fläche, die exakt senkrecht steht zur 
Bewegungsrichtung. Rollen auf dem Sägetisch ist schon mal nicht so dumm, 
damit sind 2 Freiheitsgrade fixiert, dazu muss man noch was gegen 
Verdrehen in der Tischebene vorsehen, z.B. eine Führungsstange. Deine 
Spindel würde da wahrscheinlich reichen, beim Zahnriemen brauchst du 
diese Führung noch zusätzlich. Es ist auch fraglich, ob der sich bei 
einer solchen Länge nicht mehr dehnt als du als Genauigkeit zulassen 
willst; also eher ungeeignet.

Du musst das natürlich regelmässig kalibrieren, d.h. zumindest den 
Nullpunkt setzen durch Fahren gegen einen Anschlag oder eine 
Lichtschranke.

Georg

von Walter S. (avatar)


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Johannes R. schrieb:
> bei fester Einspannung an beiden Enden

Was hast da für ein Tool um die Auslenkung zu berechnen?

und wenn man die Spindel "wirklich" spannt, also auf Zug belastet?

von Michael M. (sedas18)


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Georg schrieb:
> Du musst das natürlich regelmässig kalibrieren, d.h. zumindest den
> Nullpunkt setzen durch Fahren gegen einen Anschlag oder eine
> Lichtschranke.


Ja eine Kalibrierung wollte ich eh einbauen das nach jeden Neustart 
erstmal der null Punkt angefahren wird

von Michael M. (sedas18)


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Mir kamm grade eine Idee wen man Zahnstangen verwendet und am Anschlag 
den Motor anbringt und der Motor auf der Zahnstange hin und her läuft 
wäre das nicht machbar? Bzw welche Genauigkeit kann ich damit Erziehlen? 
Am besten wäre ea wen ich selbst im 0.1mm Bereich genau einstellen kann. 
Also zB 1023,4mm eingebe.
Oder ist das wieder zu genau? Bzw nicht möglich

von Ludger S. (Gast)


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Wenn ich dich richtig verstanden habe, suchst du nach einem Stepper mit 
ausreichend Leistung um die Spindel zu drehen. Ich hatte ein ähnliches 
Problem mit den Lüftungsklappen (doppelt wirkende Spindel) im 
Wintergarten.

Den Leistungsbedarf habe ich wie folgt berechnet/ermittelt: Zunächst 
habe ich die doppelt wirkenden Spindeln von dem 25 Jahre alten, 
verharzten Öl/Fett befreit. Eine Plastikscheibe (d 11 cm) an die Spindel 
geschraubt, einige Windungen Schnur aufgewickelt, mit einer Umlenkrolle 
auf senkrechte Zugrichtung gestellt, eine Plastiktüte angehängt und 
langsam mit Sand gefüllt. Bei 607 gr. öffnete die Klappe sicher.

Damit wäre das Drehmoment (M) = 5,5 cm * 0,607 kg * 9,81 m/s² = 0,33 Nm 
= 33 Ncm bzw. 0,33 Ws. Wenn ich den Stepper mit 10 Hz betreibe, = 1/10 s 
= 3,3 Watt.

Vielleicht hilft dir ein solcher Versuch den richtigen Motor zu finden.

von Michael M. (sedas18)


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Wo hast du die Zahl 9,81m/s² her so wie ich das deute ist das die 
Geschwindigkeit womit in mein Fall sich der Anschlag bewegt?

von OhJe (Gast)


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Michael Mönter schrieb:
> Wo hast du die Zahl 9,81m/s² her so wie ich das deute ist das die
> Geschwindigkeit womit in mein Fall sich der Anschlag bewegt?

Schlimmer kann man sich nicht outen, oder?

von Amateur (Gast)


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>Schlimmer kann man sich nicht outen, oder?

Hey, so hebt er wenigstens nicht ab.

von Ludger S. (Gast)


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Michael Mönter schrieb:
> Wo hast du die Zahl 9,81m/s² her so wie ich das deute ist das die
> Geschwindigkeit womit in mein Fall sich der Anschlag bewegt?

Fast richtig, es ist nicht dein Anschlag, sondern deine 
Aufschlaggeschwindigkeit wenn du dich aus dem 58 Stockwerk stürzt.?

von Michael M. (sedas18)


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OhJe schrieb:
> Schlimmer kann man sich nicht outen, oder?

Aus den Grund bin ich hier und frage nach aber du kannst ja bestimmt 
alles und hast 1000 Nobelpreise.
Jeder fängt mal bei 0 an

Ludger S. schrieb:
> Michael Mönter schrieb:
> Wo hast du die Zahl 9,81m/s² her so wie ich das deute ist das die
> Geschwindigkeit womit in mein Fall sich der Anschlag bewegt?
>
> Fast richtig, es ist nicht dein Anschlag, sondern deine
> Aufschlaggeschwindigkeit wenn du dich aus dem 58 Stockwerk stürzt.?

Also die maximale Geschwindigkeit Die ein Objekt im Fall erreicht. Ich 
habe in deiner Formel versucht herauszufinden ob dort eine Zahl für die 
gewünschte Geschwindigkeit ist.

: Bearbeitet durch User
von Ludger S. (Gast)


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Es ist die Erdbeschleunigung, die gilt bei jedem Körper auf der Erde und 
überall. Z.B. E = m*g*h, E ist die potentielle Energie, mit  m die 
Masse, g die Erdbeschleunigung und h die Höhe des Wasserfalles z.B. bei 
einem Wasserkraftwerk. Kam das bei dir im Physikuntericht nicht vor?
Wenn du mit Geschwindigkeit den Vorschub von deiner Spindel meinst, kann 
man das leicht errechnen. In meinem Fall brauche ich nur eine 
Steppergeschwindigkeit von 10 Hz, = 3,3 Watt, wenn du 100 Hz willst sind 
das schon 33 Watt, bei 1kHz 330 Watt. Wenn dein Stepper für eine 
Umdrehung 200 Schritte braucht sind das bei 100 Hz 2 Sekunden für eine 
Umdrehung, wenn du jetzt noch die Steigung deiner Spindel 
berücksichtigst, kannst du die Vorschubgeschwindigkeit leicht 
ausrechnen.

von Noch einer (Gast)


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Du kannst es auch umgekehrt aufbauen. Die Spindel fest einspannen und 
die Mutter antreiben.
http://ebay.bzt-cnc.de/sc/custom/pfu2010px/bild4.jpg

von Noch einer (Gast)


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