mikrocontroller.net

Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Ausrichtung einer Keilwelle, Sensor?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
Autor: Martin H. (martinhaag)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Forum,

zwecks Automation, würden wir gerne eine Keilwelle ausrichten. Der 
Durchmesser beträgt etwa 30mm die Verzahnung ist etwa 1mm hoch. Die 
Welle ist symetrisch, ausser an einer Stelle, dort fehlt ein "Zahn". Die 
Welle kann mit einem Schrittmotor beliebig gedreht werden (1.8 Grad / 
Schritt).

Mein bester Ansatz bisher: Mit einem Laser Abstandssensor während der 
Drehung die "Lücke" erfassen und dann mit Einzelschritten an den 
nächsten "Zahn" fahren.

Vor mechanischen Lösungen habe ich respekt weil, tausende relativ 
scharfkantige Wellen ausgerichtet werden müssen. Schliesse ich aber 
natürlich nicht aus.

Vielleicht hat jemand noch eine gute Lösung? Vielen Dank im Voraus.

Martin

Autor: Thomas F. (igel)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Martin H. schrieb:
> zwecks Automation, würden wir gerne eine Keilwelle ausrichten.

Was meinst du denn mit "ausrichten"?

Wellen werden ausgerichtet damit ihre Drehachse parallel zu anderen 
Bauteilen verläuft oder zu Anschlussteilen fluchtet.

Oder willst du hier die Welle in eine bestimmte Winkelposition 
verdrehen? Welche Genauigkeit soll das haben?

Autor: Martin S. (sirnails)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dein Ansatz klingt sehr gut. Ich würde es so machen.

Autor: Genervter (Gast)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
- Wie genau soll's sein?
- Wie schnell soll's gehen?

Autor: Martin S. (sirnails)
Datum:

Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Ich wette:

Genervter schrieb:
> - Wie genau soll's sein?

Hinreichend genau.

> - Wie schnell soll's gehen?

Hinreichend schnell.

Autor: Test (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie im Auto mit einem induktiven Sensor an der Kurbelwelle und 
Nockenwelle. Dort wird auch das Fehlen eines Zahns als Nullmarke 
genommen und von dort ab gezählt. Mit einem passenden Induktiven Geber 
sollten Abstände bis 7 oder 8mm überhaupt kein Problem sein.

Autor: Heinz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Welle wird vermutlich irgendwo gelagert sein?

Kannst Du nicht einfach dort z.B. eine Scheibe mit Loch anbringen?

Oder ist die Welle ein zu bearbeitendes Werkstück das jedes Mal neu 
gespannt wird?

Wie genau muss die Position nachher sein?

Autor: Martin H. (martinhaag)
Datum:

Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Hier noch ein paar mehr Infos:

> - Was meinst du denn mit "ausrichten"?
Die Welle soll in der Drehrichtung definiert sein.

> - Wie genau soll's sein?
Ich denke die 1.8 Grad vom Schrittmotor sind etwa das Ziel.

> - Wie schnell soll's gehen?
Während des Ausrichtens steht der Prozess still daher so schnell wie 
möglch, Hausnummer 5 Sekunden sind ok.

> - Induktiven Geber
Das ist interessant, könnte induktiv besser sein als optisch? Ich dachte 
bei dieser Geometrie (1mm) wäre optisch besser, habe aber keine 
Erfahrung.

> - Die Welle wird vermutlich irgendwo gelagert sein?
Richtig, es sind hunderte, rollend in einem Magazin. Ich habe versucht 
sie "definiert" zu lagern, aber durch die Form verklemmt es dann einfach 
zu leicht.

> - Oder ist die Welle ein zu bearbeitendes Werkstück das jedes Mal neu
gespannt wird?
Jede Welle wird neu gespannt.

> - Wie genau muss die Position nachher sein?
Eigentlich egal, danach wir die Welle wieder "undefiniert" in der 
Drehrichtung, auf eine Schiene gelegt.

Freundliche Grüsse

Martin

Autor: Dr.Who (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin H. schrieb:
> Mein bester Ansatz bisher: Mit einem Laser Abstandssensor während der
> Drehung die "Lücke" erfassen und dann mit Einzelschritten an den
> nächsten "Zahn" fahren.

Ein Laser ist erst mal nur ein monochromer Lichtstrahl der nicht merkt
worauf er trifft. Da einen passend genauen Sensor zu finden, dürfte
nicht leicht sein, weil das auch von der Reflektion/Absorbtion des 
Prüflings abhängt.
Wäre da nicht ein HAL-Sensor geeigneter?

Martin H. schrieb:
>> - Was meinst du denn mit "ausrichten"?
> Die Welle soll in der Drehrichtung definiert sein.

Wenn man die Lücke hat, kann man ja so lange Drehen bis die
Lücke gefunden wird.

>> - Wie genau soll's sein?
> Ich denke die 1.8 Grad vom Schrittmotor sind etwa das Ziel.

Dazu sollte man wohl die Anzahl der Keilnuten in einem Ganzzahligen 
Verhältnis mit den Stepwinkel setzen können, sonst entstehen wohlmöglich
Fehler.

>> - Wie schnell soll's gehen?
> Während des Ausrichtens steht der Prozess still daher so schnell wie
> möglch, Hausnummer 5 Sekunden sind ok.

Auch dafür bräuchte man die Anzahl der Keilnuten. Die Höhe reicht net.

>> - Induktiven Geber
> Das ist interessant, könnte induktiv besser sein als optisch? Ich dachte
> bei dieser Geometrie (1mm) wäre optisch besser, habe aber keine
> Erfahrung.

Induktiv sind von der Genauigkeit stark abhängig von den Dimensionen
der Messvorrichtungen. Ich glaube nicht, das das so genau geht.

>> - Die Welle wird vermutlich irgendwo gelagert sein?
> Richtig, es sind hunderte, rollend in einem Magazin. Ich habe versucht
> sie "definiert" zu lagern, aber durch die Form verklemmt es dann einfach
> zu leicht.

Das ist abhängig von der Magazingeometrie und der Technik wie
Einzelstücke ausgegeben werden. Hier gibts einige Technologien die
man als Lösung heranziehen kann, aber so einfach nach Skizze kann
man da schlecht etwas synthetisieren.

>> - Oder ist die Welle ein zu bearbeitendes Werkstück das jedes Mal neu
> gespannt wird?
> Jede Welle wird neu gespannt.

Und hier soll die automatische Ausrichtung vollzogen werden?
Kann man keine mechanische Zange kontruieren die in die Lücke
einrastet, quasi wie ein Nockenschalter?

>> - Wie genau muss die Position nachher sein?
> Eigentlich egal, danach wir die Welle wieder "undefiniert" in der
> Drehrichtung, auf eine Schiene gelegt.

Ich glaube nicht, dass das die Frage beantwortet.
Vermutlich ist das ganze eine maschinelle Weiterverarbeitung die etwas
vereinfacht/genauer werden soll?
Wie wurde das bisher gemacht? Mit einer Messuhr, Kantentaster?
Wenn man hier ein paar Bilder hätte, könnte man zielgerichteter
Ideen dazu beitragen.

In dem Fall müsste auch geklärt werden, wie man an einer
Werkzeugmaschine da die Steuerung beeinflussen kann/darf.
Schrittmotore sind da auch nicht Stand der Technik.

Ich finde, das Problem muss mehr Visualisiert werden, bevor man sich da 
einer Lösung nähert.

Autor: Sebastian R. (sebastian_r569)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dr.Who schrieb:
> Wäre da nicht ein HAL-Sensor geeigneter?

Du meinst Hall-Sensor, oder? Nach Edwin Hall. Das ist keine Abkürzung.

Autor: L. H. (holzkopf)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin H. schrieb:
>> - Was meinst du denn mit "ausrichten"?
> Die Welle soll in der Drehrichtung definiert sein.

Habe den Eindruck, daß Du nicht weißt, was man unter Ausrichten 
versteht. :)

Keilwellen werden zwischen Spitzen angefertigt.
Incl. ihrer beidseitigen Lagersitz-Zapfen.

Bei/an denen brauchst Du nichts mehr auszurichten, weil sie je nach 
Genauigkeit der Anfertigung entspr. genau sind.

Die Drehrichtung hat mit der Ausrichtung einer Keilwelle nichts zu tun.
Sie wird ihr von einem Antriebsmotor "aufgedrückt".
Wie auch immer gewünscht.
>
>> - Wie genau soll's sein?
> Ich denke die 1.8 Grad vom Schrittmotor sind etwa das Ziel.

Egal, wie genau Du den Drehwinkel einer Keilwelle haben willst:
Ist nur eine Frage der Auflösungsmöglichkeit der Drehung.
>
>> - Wie schnell soll's gehen?
> Während des Ausrichtens steht der Prozess still daher so schnell wie
> möglch, Hausnummer 5 Sekunden sind ok.

Welcher Prozess steht still und warum?
Geht es um Produktion von Keilwellen und Stichproben-Entnahmen oder was?
Und was genau willst Du denn an den Keilwellen - womit auch immer - 
messen und wozu?

So lange Du nicht mit konkreteren Infos rüberkommst, hat es gar keinen 
Sinn, darüber nachzudenken, wie man Dir evtl. behilflich sein kann. :)

Grüße

Autor: Martin H. (martinhaag)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

noch ein kurzes Feedback meinerseits, ich nutze jetzt den:

Baumer OADM 12U6460/S35A Distanz-Sensor (Der lag hier noch rum)

zusammen mit einem Microstep fähigen Schrittmotortreiber kann ich die 
Welle jetzt in etwa 200ms (worst case) auf theoretisch 0.056 Grad genau 
positionieren. Der Sensor hat keine Probleme mit der reflektierenden 
Oberfläche Stahl. Ich bin sehr zufrieden mit dieser Lösung.

Freundliche Grüsse

Martin

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.