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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Motor für Kamerawagen mit verschiedenen Geschwindigkeiten


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Autor: T.M .. (max)
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Hallo,

ich suche eine Möglichkeit einen kleinen Wagen mit Kamera -> 
https://vimeo.com/101957065 anzutreiben. Die Schwierigkeit liegt darin, 
dass ich ich ihn für Zeitraffer halbwegs präzise steuern muss, dh. ich 
muss den Wagen zB alle Minnute für 5mm nach vorne bewegen.
Das ist die eine Aufgabe, die andere ist eine kontinuierliche Bewegung 
von sehr langsam 0,01m/s bis 0,5m/s
Wichtig ist halt, dass man die Kontinuität der  Bewegung kontrollieren 
kann, nicht, dass es einmal schneller und einmal langsamer läuft, wenn 
nicht gewünscht.

Für die Zeitraffergeschichte dachte ich an einen Nema17, aber habe 
gesehen, dass es DC Getriebemotoren auch mit Encoder gibt. Da könnte man 
vielleicht auf einen zusätzlichen Motor verzichten. Durch das Getriebe 
ist man aber von der Geschwindigkeitsregelung vielleicht ein bisschen 
eingeschränkt. Es gibt ja offenbar auch Motoren für Direktantrieb, die 
höheres Drehmoment haben zum Anfahren bzw langsam fahren.

Mit welchen Motor würdet ihr das lösen bzw nach welchen Stichworten muss 
ich bei aliexpress suchen für solche kleinen Direktmotoren, wenn das 
eine Option wäre?

Auf dem Rad ist momentan ein Riemenscheibe GT2 60 montiert und auf dem 
Motor wäre dann eine mit 20 Zähnen

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Autor: Johannes S. (jojos)
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„Camera slider diy“ und Google erschlägt dich mit Ergebnissen.
Schrittmotor mit billigem Treiber für 3D Drucker sollte gut gehen.

Autor: T.M .. (max)
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Für sehr langsame Fahrten sind die Schritte störend, deshalb wollte ich 
den nur für Zeitraffer benutzen.

Autor: Johannes S. (jojos)
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Da sind die silent stepper Treiber sehr gut, die machen ein 
Mikrostepping von 1/128 oder noch kleiner, das ist nahezu ruggelfrei.

Autor: T.M .. (max)
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Hallo,
ja die Treiber kenne ich jetzt nicht, aber für die linerare Fahrt, darf 
es eben gar nicht mehr ruckeln. Mit längeren Brennweiten ist das leider 
alles sichtbar bzw man merkt, dass es nicht flüssig läuft.

Autor: Valentin (Gast)
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Selbst bei geringem Microstepping wirst du schätzungsweise eine 
Größenordnung mehr Verwackelung durch mechanisches Spiel und unebenheit 
auf der Laufbahn haben.

Ich würde auch zu einem NEMA 23 Stepper mit TMC Treibern greifen. Die 
kannst du bequem per Bus ansprechen und konfigurieren und kannst 
entweder aus Laufruhe oder Drehmoment optimieren.

Gruß
Val

Autor: my2ct (Gast)
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T.M .. schrieb:
> Für sehr langsame Fahrten sind die Schritte störend, deshalb wollte ich
> den nur für Zeitraffer benutzen.

Seit der Erfindung von Treibern mit Mikroschrittbetrieb für 
Schrittmotoren entspricht die Bewegung fast einem Synchronmotor

Autor: T.M .. (max)
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Ok, ich werde es einmal mit einem solchen treiber probieren. Bisher 
hatte ich nur die billigen A4988 oder DRV8825 clone und da waren die 
Schritte leider wahrnehmbar. Auch das Anlaufverhalten war nicht gerade 
optimal für diesen Einsatzzweck

Autor: Andre (Gast)
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Alternativ BLDC mit Encoder, es gibt da dieses "ODrive" Projekt mit 
einer ziemlich guten Motorsteuerung. Wäre definitiv einen Blick wert

Autor: Karl K. (karl2go)
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T.M .. schrieb:
> Bisher
> hatte ich nur die billigen A4988 oder DRV8825 clone und da waren die
> Schritte leider wahrnehmbar.

Das kann aber auch am Motor liegen: Nicht alle Schrittmotoren sind 
Microstepping-geeignet.

Mal kurz überschlagen: Zahnriemen 20 auf 60 ist 1:3, Raddurchmesser ca. 
7cm = Umfang 220mm, Schrittmotor 200N/U => Auflösung 0.37mm pro Schritt, 
< 0.1mm pro Viertelschritt, < 0.025mm bei 16 Mikroschritten.

Autor: Wolfgang (Gast)
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T.M .. schrieb:
> ja die Treiber kenne ich jetzt nicht, aber für die linerare Fahrt, darf
> es eben gar nicht mehr ruckeln. Mit längeren Brennweiten ist das leider
> alles sichtbar bzw man merkt, dass es nicht flüssig läuft.

Die Kamera muss so montiert sein, dass der Antrieb auf den Schwerpunkt 
der Optik wirkt. Sobald ein Drehmoment auf die optische Achse entsteht, 
sind Probleme vorprogrammiert oder du hast unnötigen Aufwand für einen 
steifen Aufbau.

Autor: Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)
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my2ct schrieb:
> Seit der Erfindung von Treibern mit Mikroschrittbetrieb für
> Schrittmotoren entspricht die Bewegung fast einem Synchronmotor

Aber nur wenn du einen hast der "Rastschritt frei" ist.
Mit Rastschritt hast du den Effekt das sich die ersten Mikrostepps (bei 
1/32 oder mehr) garnichts tut, dann läuft es ganz gut, und irgendwann 
springt er dann vorwärts in den nächsten Rastschritt. Das sieht man in 
einem Video schon recht deutlich.
Da hilft nur halbwegs eine möglichst große Übersetzung dagegen, damit 
auch ein überspringen von mehreren Mikroschritten sich nicht störend 
auswirkt.
Mal eben schnell von der einen Seite auf die andere Fahren kann dann 
aber einige Minuten dauern.
Bei der geringen Übersetzung und der gewünscht geringen 
Geschwindigkeiten die der TO will, wird das ganze schon recht schwierig. 
Auch die "besseren" Motortreiber brauchen eine gewisse 
Mindestschrittfrequenz bis sie eine einigermaßen gleichmäßigen Lauf 
hinbekommen.

Autor: Karl K. (karl2go)
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Der Wagen dürfte gleichmäßiger laufen, wenn er sich nicht selber 
antreibt, sondern gezogen wird. Aber das ist natürlich aufwendiger.

Autor: Thomas W. (goaty)
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Oder einen DC-Motor mit Getriebe und die Geschwindigkeit grob 
einstellen, falls es nicht auf Konstanz und Genauigkeit ankommt.

Autor: NichtWichtig (Gast)
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Bilder machen und Verfahren muß ja nicht gleichzeitig sein.
Bewegen, auspendeln, Foto machen, bewegen, auspendeln ....

Autor: Max (Gast)
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Ja ich hatte deswegen auf den DC Getriebemotor verharrt, weil ich einen 
solchen Wagen bei einer (auf dem direkt der Motor oben auf dem Brett 
ist) Filmfirma gesehen habe, die darauf Kameras mit bis zu 15kg 
benutzen. Deren Fahrten sind absolut flüssig, laufen an und enden sanft. 
Die haben so einen Motor offenbar einfach mit einem Reibrad auf die 
Skaterrolle gedrückt. Ganz simple Konstruktion, aber funktioniert 
offenbar sehr gut. Besser als das geruckel was ich bisher von anderen 
Selbstbaulösungen mit Schrittmotoren auf youtube oä gesehen habe.

Autor: Max (Gast)
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@Wolfgang kannst du das nochmal etwas bildlicher erklären oder eine 
schnelle Skizze abfotografieren? Das klingt sehr interessant, aber ich 
kann es mir nicht ganz vorstellen

Autor: Thomas W. (goaty)
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Falls jemand kleine Getriebemotoren braucht, ich hab noch ein paar sehr 
gute hier. (Portescap, Faulhaber)

Autor: Karl K. (karl2go)
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Max schrieb:
> Besser als das geruckel was ich bisher von anderen
> Selbstbaulösungen mit Schrittmotoren auf youtube oä gesehen habe.

Das kommt ganz auf die Motoren an. Ein Schrittmotor bringt fast immer 
mehr oder weniger Vibrieren rein, denn er erzeugt nunmal keinen 
Sinusverlauf, und damit entstehen Oberschwingungen. Selbst bei exakt 
sinusförmiger Ansteuerung wäre das so. Aber Microstepping-geeignete 
Schrittmotoren sind schonmal ein guter Ansatz. Da geht nicht jeder 
Motor, den man aus einem alten Drucker ausgeschlachtet hat.

Aber das ist bei langsamlaufenden DC-Motoren nicht anders, auch die 
erzeugen kein gleichmäßiges Drehmoment. Hier nimmt man 1. Motoren mit 
möglichst vielen Ankerwicklungen und 2. möglichst "eisenlose" Motoren 
von Faulhaber oder Maxon. Dort hat der Rotor keinen Eisenanker, und 
damit kein Rastmoment, und meist sind die Rotorwicklungen schräg 
gewickelt, so dass sich ein gleichmäßiger Drehmomentverlauf einstellt.

Also egal ob DC- oder Schrittmotor: Du brauchst vor allem gute Motoren.

Gegen den Schrittmotor spricht noch die Geräuschentwicklung.

Btw: Wie oben erwähnt wird ein angetriebender Wagen immer unruhiger 
laufen als ein gezogener, schon allein wegen des Schlupfes des 
angetriebenes Rades auf der Leiter.

Autor: Johannes S. (jojos)
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hier ist ein Trinamic Werbevideo:
Youtube-Video "SilentStepStick TMC2208 Stepper Motor Driver with TRINAMIC TMC2208"

musste das gerade nochmal korrigieren, wollte einen anderen Link posten

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Autor: Rolf B. (falker)
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Ich würde ein Pollysystem nutzen, die Schwungmasse sorgt für Gleichlauf

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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T.M .. schrieb:
> DRV8825 clone und da waren die Schritte leider wahrnehmbar.

Der DRV8825 hat 3 Decay-Modi, leider nicht nach aussen gefuehrt. Aber 
nach Anloeten einer kurzen, duennen Litze hat man die Moeglichkeit des 
Umschaltens. Es lohnt sich!

Gruss Chregu

Autor: Johannes S. (jojos)
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Autor: T.M .. (max)
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"ab ca. 1:50 interessant."

Ja, aber da ist doch auch beim letzten Treiber ein Ruckeln sichtbar.
Viel besser natürlich als bei den anderen beiden, aber dennoch störend 
und wenn man noch ne längere Brennweite benutzt fällt es noch mehr ins 
Gewicht

: Bearbeitet durch User
Autor: Johannes S. (jojos)
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T.M .. schrieb:
> Ja, aber da ist doch auch beim letzten Treiber ein Ruckeln sichtbar.

Versuch macht klug, die Mechanik hast du ja scheinbar schon und den 
Treiber zu ersetzen kostet dann wenige Euro. Im YT Video kann immer noch 
das Komprimieren der Videos eine Rolle spielen, man sieht auf jeden Fall 
einen deutlichen Unterschied. Für Kamerafahrten habe die Treiber auch 
noch nicht benutzt, nur im 3D Drucker. Da ist der Sound auch ein 
Unterschied wie Tag und Nacht, selbst im Nebenraum war der Drucker sehr 
nervig.
Die brushless DC sind sicher noch eine Nummer besser, aber auch teurer. 
Ein Kollege hat mal einen Papst Variodrive eingesetzt, der drehte auch 
langsam mit viel Drehmoment. Solche Motoren habe ich auch in DIY 
Plattenspieler Projekten als Antrieb gesehen. Ist nur eine andere 
Preisklasse.

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