Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Aktor gesucht: kleiner Bauraum, kleiner Drehwinkel, mit oder ohne Getriebe -> LATM?


von Robert B. (robertb)


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Hi!

Ich suche um ein (Dreh-)Ventil zu steuern einen kleinen Antrieb. 
Anwendung ist der Lockout einer (MTB-)Federgabel.

Verstellweg: ca. 45 Grad
Drehmoment: leider (noch) unbekannt
Verstellszeit: 2s sind noch akzeptabel
Bauraum: Zylinder mit 23.3mm Durchmesser, 16mm Höhe. In der Mitte eine 
Achse von 6mm Durchmesser (nicht entfernbar)

Angedachte Lösungen:
- DC Getriebemotor (ggf. mit Planetenvorsatz) mit Ritzel/Rahnrad auf 
vorhandene Welle - leider mit 6mm Durchmesser eher Spielzeug und 
Getriebe von niedriger Quali, 10mm Motoren zu groß, 8mm Motoren mit 
Getriebevorsatz gibts quasi nicht
- Vielpoliger Brushless Motor als Innenläufer, untersetzt durch Harmonic 
Drive oder Cycloid Getriebe - unklar ob erforderliche Übersetzung 
realisierbar und ob der Motor so irgendwo zu bekommen/adaptierbar ist
- Limited Angle Torque Motor (LATM), ähnlich dem ANtrieb von 
Festplattenarmen etc. - eigentlich schönste Lösung, ggf. sogar selber 
herzustellen, aber unsicher ob erforderliches Drehmoment erreicht werden 
kann bzw. wie die Auslegung zu erfolgen hat.

Habt ihr dazu Ideen?

von Gunnar F. (gufi36)


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Wie siehts aus mit Modellbau-Servos? Billig und einfach mit PPM 
anzusteuern. Drehwinkel und - geschwindigkeit scheinen zu stimmen.

von MaWin (Gast)


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Robert B. schrieb:
> Habt ihr dazu Ideen

Ohne Drehmoment nutzlos.

Ausserdem scheitert es nicht am Bauraum (in meiner Canon Ixus Kamera 
stecken 2 Motoren im Objektiv, die sind so winzig,  die sieht man kaum) 
sondern an dem was du mechanisch hinbekommst und bezahlen willst.

Schaffe also mehr Platz (Motor aussen, greift durch Schlitz im Gehäuse 
auf Zahnrad an Achse, der 20mm Bauraum reicht gerade für das Zahnrad und 
dessen Befestigung), und plötzlich gibt es Lösungen auch für dich.

von Robert B. (robertb)


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So, muss mich ein wenig korrigieren:

Drehwinkel: 120 Grad
Drehmoment: 8-12g/10cm -> rund 8-12mNm

: Bearbeitet durch User
von Mike J. (linuxmint_user)


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Robert B. schrieb:
> Drehwinkel: 120 Grad
> Drehmoment: 8-12g/10cm -> rund 8-12mNm

Mit Bastler-Mitteln wirst du versuchen müssen den Servo raus zu legen, 
als aufsteckbaren Zusatz. Alles dort rein zu bauen wird sehr schwer.

MG90S-Metal-Gear-High-Speed-Micro-Servo-9g
https://www.ebay.de/itm/174334216963

Produkt-Modell: MG90S
Produktgröße: 22,8 x 12,2 x 28,5 mm
Nettogewicht: 13.6g
Torsionsmoment: 2kg / cm
Reaktionsgeschwindigkeit: 0,11 Sekunden / 60 Grad (4.8V)
Betriebstemperatur: 0-55 ℃
Die Totzone Einstellung: 5 Mikrosekunden
Stecker Typ: JR, FUTABA Allgemeines
Betriebsspannung: 4,8V
Strukturelles Material: Aluminiummetallzähne, kernloser Motor, 
Doppelkugellager
Linienlänge: 300 MM
Drehwinkel: 180 Grad

: Bearbeitet durch User
von Forist (Gast)


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Robert B. schrieb:
> Habt ihr dazu Ideen?

Ich würde da an deiner Stelle mal in einem Forum fragen, wo es nicht 
primär um Fragen rund um Mikrocontroller und sonstige digitale 
Elektronik geht.

Dein Thema scheint doch eher in den Bereich Mechanik zu passen.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


Angehängte Dateien:

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Bei der Ladesystemtechnik gibt es unter der Artikelnummer 20032110 für 
34 Euro einen Aktuator. Den könnte man evtl. anpassen. Anschlußkabel für 
etwa 7 Euro nicht vergessen.

https://www.ladesystemtechnik.de/ratio-welt/typ-2-steckdose-mit-verriegelung-129?c=20

von Robert B. (robertb)



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Hallo!

Danke für die Anregungen. Der Verriegelungsaktuator passt 
größentechnisch gar nicht, der Servo bzw. auch andere Ansätze basierend 
auf Mikromotoren (ggf. mit Planetenvorsatz) wären meine zweite Wahl.

Favorit wäre wie gesagt der LATM, da er zumindest mechanisch am 
einfachsten und robustesten sein sollte, ohne Positionssensorik auskäme 
(den übersetzten Motor immer in den Endanschlag laufen zu lassen und 
dann per Überstrom abzuschalten fände ich unglücklich) und auch ein 
verstellen per Hand erlauben würde (bei den hoch übersetzten Getrieben 
würde das sicher Bruch geben wenn diese rückwärts angetrieben würden).

Ich habe also mal mit dem Magnetfeld-Solver FEMM (http://www.femm.info) 
losgelegt. Mit Fusion 360 die Abmaße als dxf, dann als planares Problem 
in FEMM.

Tutorial (der Typ flucht wie ein Irrer aber das Tutorial hat alles was 
es braucht!):
https://www.youtube.com/watch?v=2PxzNZb30o0
https://www.youtube.com/watch?v=NZwE-aQRcsw

Leider erhalte ich trotz 1000 Windungen 0,125mm Kupferdraht, 1A (ergibt 
schon unglaubliche 29W!), 10mm Aktorhöhe und N55 Magneten nur 0.8mNm... 
Da fehlt noch Faktor 10. Evtl. könnte ich die Toleranzen verringern bzw. 
die Bauteile näher zusammen bringen - aber ob das Faktor 10 rettet... 
Vielleicht mache ich auch was falsch...

Anbei ein Screenshot und die FEMM Dateien...

Vielleicht mag wer vom Fach draufschauen.

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