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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Mechanische Gelenke und Verbindungen


Autor: Note (Gast)
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Hallo liebe Gemeinde,

ich befasse mich derzeit vermehrt mit Mechanik (irgendwas müssen ja 
meine Platinen und Mikrocontroller-Firmware ansteuern, hehe) und... 
Naja, mir fehlen die Kenntnisse für saubere mechanische Lösungen.

Beispiel: Internetprojekte zu den Roboterarmen o.ä. Während man mit der 
Servolösung bei den Gelenken (in den meisten Fällen) leben könnte, ist 
die Drehverbindung des Arms (also die Verbindung zwischen Basis und dem 
Arm selbst) bzw. auch die Drehverbindung des Greifarms eher mäßig gut.

Und da stelle ich jetzt meine blöde Frage - wie finde ich eine gute 
Lösung der Drehverbindung zwischen Basis und dem ersten Gelenk des 
Robotersarms? Angenommen, diese soll 360° fähig sein und mit einem 
Schrittmotor betrieben. Da kann das ganze Gewicht des Arms ja nicht auf 
der Motorachse ruhen und muss irgendwie "gestützt" werden, mit 
Motorlagern oder was auch immer.

Und bei solchen Kleinigkeiten fehlen mir gute Ansätze. Da merkt man dann 
schon die fehlende Maschinenbau-/Kontruktionserfahrung...

Ob jemand aus dem Maschinenbau-Bereich mit Literatur oder Tipps 
behilflich sein könnte? :)

Grüße,
Note

Autor: butsu (Gast)
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Naja, Maschinenbau ist halt ein Studium...

Kauf dir den Roloff/Matek (Maschinenelemente).

Autor: Kindheitsnachsitzer (Gast)
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Mehr Lego/FischerTechnik/Meccano spielen. Ab in die Nachhilfe!

Autor: Mike B. (Firma: Buchhaltung+Controlling) (mike_b97) Benutzerseite
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Stichwort Kugelgelenk, wie ein Schulter- oder Hüftgelenk.
oder so wie hier 
Ebay-Artikel Nr. 381565797257

Autor: Cyborg (Gast)
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Note schrieb:
> Und bei solchen Kleinigkeiten fehlen mir gute Ansätze. Da merkt man dann
> schon die fehlende Maschinenbau-/Kontruktionserfahrung...

Ne, dir fehlt der Fleiß, dir das im Internet selbst zu suchen.
Wenn du dann etwas nicht verstehst, kannst du hier ja mit dem
Problem wieder auf schlagen.

Autor: Werner F. (Gast)
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Hallo,
als Maschinenbaukonstrukteur möchte ich auch mal meinen Senf dazu geben.

Solche Lagerungen führt man nach aller Regel des Maschinenbaus mit 2 
Wälzlagern (z.B. Rillenkugellager) aus. Wobei das eine Wälzlager als 
Festlager und das andere als Loslager ausgeführt wird, um die thermische 
Ausdehnung und die Toleanzen der Fertigung zu kompensieren.

Bei Bedarf kann ich hier ein paar Zeichnungen als Beispiel online 
stellen, wie man das macht. Das setzt aber voraus, dass Du technische 
Zeichnungen lesen kannst.

Alles andere ist MURKS!!

47 Jahre Maschinenbau lässt grüßen...

MfG. Zeinerling

Autor: Mike B. (Firma: Buchhaltung+Controlling) (mike_b97) Benutzerseite
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Werner F. schrieb:

>
> Alles andere ist MURKS!!
>
> 47 Jahre Maschinenbau lässt grüßen...

mal ganz provokativ gefragt:
Kugellager wie beschrieben in Schulter und Hüfte sind Murks?
3 Milliarden Jahre Evolution lassen grüßen...

Autor: Clemens S. (zoggl)
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Kommt immer auf deine Ansprüche an...

http://www.igus.at/wpck/1962/iglidur_prt
http://www.thk.com/?q=de/node/5083

Bei kleineren sachen reicht teilweise ein 4 punkt lager.

Autor: Jemand (Gast)
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Hallo

schade das der erste, vollwertig nützliche und vor allem freundliche 
Beitrag, nämlich der vom Autor Werner Fischer, noch runter gezogen wird.

Der gute Mann hat bestimmt mehr Wissen und vor allem soziale Kompetenz 
als die meisten welche sich vorher zu Wort gemeldet haben.
Die anderen Beiträge haben leider einen negativen oder überheblich 
Beigeschmack - sollte das so im Einzelfall nicht so gemeint gewesen sein 
Entschuldige ich mich hiermit.

Aber wiederholt erkennbar und mutwillig negativ hat sich wieder mal 
Cyborg hervor getan.

Laute Wikipedia:
"Der Begriff Cyborg (eingedeutscht auch Kyborg) bezeichnet ein 
Mischwesen aus lebendigem Organismus und Maschine. Zumeist werden damit 
Menschen beschrieben, deren Körper dauerhaft durch künstliche Bauteile 
ergänzt werden."

Der Nickname ist wohl mit bedacht gewählt - im Gegensatz zum Vorgehen in 
den meisten Filmen ist bei diesen "Cyborg" wohl die Region des Gehirns 
welches die Empathie, Hilfsbereitschaft und Freundlichkeit steuert gegen 
eine Maschine ausgetauscht worden...

Cyborg lerne Freundlichkeit, Unterstützung, und positive, helfende 
Motivation. - Damit hilft du dir sogar selbst.
Wenn du im echten Leben auch so mit deinen Mitmenschen umgehst 
(hoffentlich bist du dann kein Chef, oder irgendeine Form von Lehrer) 
dann brauchst du dich nicht wundern wenn du keine Freunde hast und 
deinen ganzen Frust und deine unglaubliche Überheblichkeit in Foren 
ablassen musst.

Jemand

Autor: Thomas Forster (igel)
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Note schrieb:
> wie finde ich eine gute Lösung der Drehverbindung zwischen Basis und dem
> ersten Gelenk des Robotersarms?

Dann suchst du gerade nach einem Drehkranz.


Note schrieb:
> Und bei solchen Kleinigkeiten fehlen mir gute Ansätze.

Schau dir doch an wie industrielle Roboter so aufgebaut sind.

Autor: Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite
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Werner F. schrieb:
> Alles andere ist MURKS!!

Es kommt - wie immer - darauf an :-)

Vor allem auf Notes Anforderungen bzgl. Positioniergenauigkeit etc.

Vielleicht schreibt er dazu ja mal etwas: Anwendung, Größe usw.

Igus hat einen schönen kleinen Roboterarm im Programm, den ich mir 
letztes Jahr mal in Aktion anschauen durfte. Wenn ich mich recht 
entsinne, kommt der auf etwa 1mm Ungenauigkeit am Greifer. Sie verwenden 
dafür ihre recht preiswerten Gleitlagerkomponenten. Clemens hatte dazu 
ja schon den Link geschickt.

Je nach Anforderung kann das eine sehr interessante Lösung sein.

Autor: Der Andere (Gast)
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Werner F. schrieb:
> Solche Lagerungen führt man nach aller Regel des Maschinenbaus mit 2
> Wälzlagern (z.B. Rillenkugellager) aus. Wobei das eine Wälzlager als
> Festlager und das andere als Loslager ausgeführt wird, um die thermische
> Ausdehnung und die Toleanzen der Fertigung zu kompensieren.

Sorry aber da muss ich als Amateur heftig widersprechen. Das erste 
Gelenk eines Roboterarms wird axial und vor allem mit Kippmoment 
belastet. Also sind Rillenkugellager als fest-los Lagerung völlig 
ungeeignet.
Dann wären eher schräg angestellte Kegelrollenlager wie z.B. bei KFZ 
Radlagern geeignet.
Vor allem muss dieses Lager sehr steif sein, sonst hat man einen sehe 
"labbrigen" Arm ohne auch nur ein Minimum an Possitioniergenauigkeit.

Am besten sind aber Lager in der Bauart wie sie Clemens mit dem Igus 
Link gezeigt hat.

Autor: Note (Gast)
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Wie süß die Nerds wieder abgehen :) Mir ist zwar klar, dass ihr, 
Übermenschen, alles wisst und in allen  Bereichen kompetent seid - ist 
euch denn mal in den Sinn gekommen, dass es Leute gibt, die nicht in 
eurer Fachrichtung (was auch immer das bei euch ist) arbeiten? Der Ton 
im Forum wieder hervorragend.
Wir sind nicht in der Schule, also würde ich euch bitten, bis drei zu 
zählen, die Wut in die Wüste zu reiben (Wusaaaa) und einfach mal, zur 
Abwechslung, nicht zu antworten.

An alle anderen: Ich bedanke mich wirklich bei euch und schön, dass es 
Menschen gibt, die ihr Fachwissen teilen wollen.

Die Ansprüche sind aktuell recht gering, der Roboterarm wiegt knapp 
unter 5 kg und die Gelenke werden mit Servos betrieben. Eine Genauigkeit 
des Greifers von 1-2 mm wäre gewünscht. Aktuell fuchse ich mich in die 
Rotationsmatritzen rein.
Und da kam eben die Frage auf, wie eine saubere Maschinenbau-Lösung der 
ersten Rotationsachse aussehen müsste.

Beim aktuellen Projekt würde auch eine Bastellösung ausreichen, jedoch 
möchte ich im Nachhinein das Ganze in größerer Dimension aufbauen...

Die Igus-Lager bzw. Drehkranz haben mir als Begriffe gefehlt, daran kann 
ich mich entlang bewegen, danke euch.

Mein besonderer Dank an Werner Fischer für die Mühe. Eine Frage wäre da 
aber, nachdem ich die Simulationen dazu angeschaut habe - ich werde 
diese Lager kaum unter normalen Bedingungen aufsetzen können oder?

Grüße,
Note

Autor: Dieter Werner (dds5)
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Der von Werner Fischer vorgeschlagene Aufbau setzt eine gewisse Bauhöhe 
der Basis voraus um die Lager mit genügend Abstand zueinander montieren 
zu können.

Ein niedrigerer Aufbau lässt sich mit Axial-Kugellagern der Baureihe 
51xxx oder Kegelrollenlagern und Vorspannung der zentralen Achse durch 
Tellerfedern erreichen.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Mike B. schrieb:

> mal ganz provokativ gefragt:
> Kugellager wie beschrieben in Schulter und Hüfte sind Murks?
> 3 Milliarden Jahre Evolution lassen grüßen...

In meiner Hüfte haben die aber leider nur 60 Jahre gehalten.
Mal sehen, wie lange Titan hält. :-)

Autor: Dieter F. (jim_quakenbush)
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Harald W. schrieb:
> In meiner Hüfte haben die aber leider nur 60 Jahre gehalten.

Und jetzt? Titan? Seit wann - und wie lange - hast Du seit Deiner 
Kindheit eine künstliche Hüfte?

Autor: Arno (Gast)
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Note schrieb:
> Mein besonderer Dank an Werner Fischer für die Mühe. Eine Frage wäre da
> aber, nachdem ich die Simulationen dazu angeschaut habe - ich werde
> diese Lager kaum unter normalen Bedingungen aufsetzen können oder?

Normalerweise schon, zumindest in den basteltauglichen Größen, 
vielleicht bis zu 30mm Wellendurchmesser. Entscheidend ist dazu, dass 
die Welle und der Lagersitz präzise gefertigt sind - aber wenn sie das 
nicht sind, hält auch das Lager nicht lange (z.B. eine unrunde Welle 
verformt auch den Innenring, so dass der Lagerspalt sich mit jeder 
Umdrehung verändert, und das hält das Lager nicht lange aus).

Man braucht dazu aber mindestens ein passendes Rohr, um das Lager mit 
leichten Hammerschlägen oder einer Presse einzusetzen, ohne die Kraft 
über die Kugeln zu leiten und ohne das Lager zu verkanten.

MfG, Arno

Autor: Cyborg (Gast)
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Jemand schrieb:
> Jemand

Behalte deine Lebensphilosophie mal für dich, denn die
ist hier nicht sonderlich gefragt.
Das Forum muss hier nicht jedem neugierigem Bubi die Nase putzen
oder Mühen abnehmen, die man mit ein wenig Aufwand auch selbst
im Web in Erfahrung bringen kann.
Schließlich sollte hier die Weitergabe von Wissen auch
verdient sein, nämlich durch Vorleistung.
Hilfe zur Selbsthilfe heißt das Forenmotto.;-b
Ich bin sicher nicht der einzige, der so dankt.

Autor: Der Andere (Gast)
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Cyborg schrieb:
> Das Forum muss hier nicht jedem neugierigem Bubi die Nase putzen
> oder Mühen abnehmen,

Das du dich als "DAS FORUM" bezeichnest ist schon ziemlich dreist!
Ich darf dich bitten nur für dich zu sprechen, für mich sprichst du auf 
jeden Fall nicht!

Autor: Cyborg (Gast)
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Der Andere schrieb:
> für mich sprichst du auf
> jeden Fall nicht!

Da du aufgrund eines früheren Selbstbekenntnis nur ein Laie bei
den meisten Forumthemen bist, sehe ich das als einvernehmlich.
Wenn, dann ist mit "das Forum" der Ort gemeint und nicht die
unqualifizierte Besucherschaft, die meint zu allem sein Nichtwissen
beitragen zu müssen. Wenn ich für andere spreche, dann meine
ich natürlich nur jene, die mindestens die gleiche Qualifikation
besitzen und das nimmt dich ja sowieso aus.

Autor: Der Andere (Gast)
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Cyborg schrieb:
> nur ein Laie

Ich bin nur ein Laie, du bist ein bösartiger Troll!

Autor: Mike B. (Firma: Buchhaltung+Controlling) (mike_b97) Benutzerseite
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Harald W. schrieb:

> In meiner Hüfte haben die aber leider nur 60 Jahre gehalten.
> Mal sehen, wie lange Titan hält. :-)

"NUR" ist gut...
Welches andere Lebewesen hat Masse-tragende Gelenke die so lange bei 
dieser Belastung durchhalten?

Elephanten und Menschenaffen werden nicht so alt,
bei Walen tragen sie keine Masse gegen g und
Schildkröten bewegen sich deutlich langsamer

: Bearbeitet durch User
Autor: Hüfthalterbeauftragter (Gast)
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> Welches andere Lebewesen hat Masse-tragende Gelenke die so lange bei
> dieser Belastung durchhalten?

Werdet Kopffüßer! Keine Arthrose, keine Knochenbrüche, u.s.w.

Autor: Cyborg (Gast)
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Der Andere schrieb:
> Ich bin nur ein Laie, du bist ein bösartiger Troll!

Aber mit nicht nur einem Zertifikat.;-b

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