Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Empfehlung Schrittmotoren / Treiber


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.
von Tom G. (tom_g249)


Lesenswert?

Hallo,
ich habe bereits mit einem A4988 Treiber und einem Nema23 rumgebastelt 
und hätte dazu 2 Fragen:

Ich möchte als Übungsprojekt ein Gerät mit 2 Schrittmotoren basteln, 
womit man Super8 Filmrollen in beide Richtungen umspulen kann.
Dh. es läuft immer nur ein Motor und der andere ist aus und läuft leer 
durch.
Nun hat jedoch der Nema23 (der dann ohne Strom ist) immer noch einen 
minimalen Restwiderstand, sodaß der andere Motor etwas stärker ziehen 
muß.
Gibt es auch einen Motor, der nahezu widerstandslos läuft oder ist das 
einfach in der Natur des Steppermotors?
Die Challenge wäre natürlich, daß sich beide Motoren drehen, was jedoch 
nicht einfach ist, da je voller eine Spule wird, sich die 
Geschwindigkeit der anderen Spule anpassen müßte.

2. Frage:
ich überlege mir den etwas leiseren TMC2209 Treiber zu bestellen .. 
welche Kaufempfehlung habt ihr für Treiber / Motor?

Tom

PS: die Frage bezügl. des Widerstandes ist natürlich im Kontext mit 
mehreren Umlenkrollen, das klemmt und spannt dann relativ schnell ..
PPS: wäre es vernünftiger, für diesen Anwendungsfall besser 
Gleichstrommotoren zu nehmen - welche würdet Ihr empfehlen?

: Verschoben durch Moderator
von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

> Gibt es auch einen Motor, der nahezu widerstandslos läuft oder ist das
> einfach in der Natur des Steppermotors?

Sicher gibt es solche Motoren, aber das sind dann keine Schrittmotore
mehr.

Vanye

von J. S. (jojos)


Lesenswert?

Dafür sind DC Motore auf jeden Fall besser geeignet, einfache mit 
Bürsten. Den nicht angetriebenen kann man mit einer variablen Last 
bremsen und damit mehr oder weniger stramm wickeln.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Tom G. schrieb:
> Gibt es auch einen Motor, der nahezu widerstandslos läuft

Ein normaler DC Permanentmagnet-Gleichstrommotor, so wie es jedes 
3-Motoren Tonbandgerät macht und vermutlich auch moderne Projektoren 
wenn es so moderne gäbe ?

Du brauchst die besondere Eigenschaft eines Schrittmotors alle 1.8 Grad 
stoppen zu können überhaupt nicht, aber du würdest wohl die besondere 
Eigenschaft eines Gleichstrommotors die ein Schrittmotor nicht bietet 
nützlich finden: limitierung des Drehmoments und damit Zugkraft auf den 
Film durch Strombegrenzung und einstellbare Bremskraft durch 
Generatorbelastung, zudem sind die billiger, laufen leiser haben kein 
Resonanzproblem, sind baulich kleiner und können schneller drehen und 
damit umspulen.

Ein Schrittmotor ist einfach die falsche Wahl

von Tom G. (tom_g249)


Lesenswert?

Danke - ich habe mal schnell auf Amazon geschaut - die ich gefunden habe 
sind sehr klein und haben leider zum Schrittmotor kein eingekerbte 
Achse, auf der ich die Spulenhalter fest installieren könnte. Ich 
fürchte die sind auch zu schwach dafür.
PS: Der Schrittmotor würde im 2. Schritt benötigt um Bild für Bild 
sauber weiterzuschalten um die Frames zu scannen.

: Bearbeitet durch User
von J. S. (jojos)


Lesenswert?

Das Weiterschalten macht in solchen Anwendungen ja üblicherweise eine 
mechanische Lösung mit einem Transportfinger. Das kann man auch mit 
einem Schrittmotor machen, aber trotzdem für die Wickelmotoren DC 
Motoren verwenden. Mit ein bisschen 3D Druck sind die Spulenaufnahmen 
einfach herzustellen.

von Mi N. (msx)


Lesenswert?

Tom G. schrieb:
> ich habe mal schnell auf Amazon geschaut

Diesen Fehler sollte man nicht machen!

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


Lesenswert?

Nema23 ist kein bestimmter Motor, sondern beschreibt dessen Befestigung. 
So wie die E27 Glühbirne.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Tom G. schrieb:
> Der Schrittmotor würde im 2. Schritt benötigt um Bild für Bild sauber
> weiterzuschalten um die Frames zu scannen.
Auch dafür ist der Schrittmotor im Grunde die falsche Wahl. Nicht 
umsonst machen Filmprojektoren den Bildstop mechanisch über Nocken.

Zum Scannen würde ich heute den Film kontinuierlich mit "geeigneter 
Geschwindigkeit" vor der Kamera durchziehen und bei "passender Position" 
per Blitz belichten.

Weil die Bildhöhe ca. 4,2mm ist, dann laufen z.B. pro Sekunde bei 
knackigen 1m/s Vorschub etwa 240 Bilder pro Sekunde "durch" (das wäre 
also mehr als 13x schneller als "normal"). Pro Bild sind das also 
4,16ms. Wenn du es schaffst, die Blitzdauer auf 1µs zu begrenzen, läuft 
das Bild in dieser µs um 1/4160 weiter. Diese "Unschärfe" fällt bei den 
allermeisten Super8 Aufnahmen sicher nicht auf.

BTW: dein Problem der Motorwahl ist vorrangig ein mechanisches --> ins 
passende Forum verschoben

: Bearbeitet durch Moderator
von Mi N. (msx)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Auch dafür ist der Schrittmotor im Grunde die falsche Wahl. Nicht
> umsonst machen Filmprojektoren den Bildstop mechanisch über Nocken.

'Nicht umsonst' als zwingende Notwendigkeit und dann:

> Zum Scannen würde ich heute den Film kontinuierlich mit "geeigneter
> Geschwindigkeit" vor der Kamera durchziehen und bei "passender Position"
> per Blitz belichten.

Ein schnell zu erkennender Widerspruch.
Letztlich kann er dann auch einen Schrittmotor für den Transport 
verwenden.

von Martin (hiru)


Lesenswert?

Mi N. schrieb:
> Letztlich kann er dann auch einen Schrittmotor für den Transport
> verwenden.

Verstehe ich das jetzt richtig: Du möchtest die ganze Filmrolle 
innerhalb weniger Millisekunden auf ihre Nominalgeschwindigkeit 
beschleunigen und anschließend innerhalb einer ähnlichen Zeitspanne 
wieder auf Null abbremsen?

von Mi N. (msx)


Lesenswert?

Ich dachte eher an µs. Und als dann denke ich an Weihnachten.
Oder was dachtest Du?

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Tom G. schrieb:
> Der Schrittmotor würde im 2. Schritt benötigt um Bild für Bild sauber
> weiterzuschalten um die Frames zu scannen.

Bei ständig sich änderndem Wickelspulendurchmesser ?

Kaum.

Tom G. schrieb:
> und haben leider zum Schrittmotor kein eingekerbte Achse,

Wenn du richtig suchen würdest:

https://techfun.sk/de/produkt/vykonny-dc-motor-775-s-d-oskou/?lang=de&currency=EUR

Tom G. schrieb:
> . Ich fürchte die sind auch zu schwach dafür.

Bei baulich gleicher Grösse ist ein DC Motor erheblich 
leistungsfähiger als ein Schrittmotor.

von Walter T. (nicolas)


Lesenswert?

Tom G. schrieb:
> Ich möchte als Übungsprojekt ein Gerät mit 2 Schrittmotoren basteln,
> womit man Super8 Filmrollen in beide Richtungen umspulen kann.

Warum eigentlich? Warum nicht eine Motorseite und eine Gegenhalteseite 
mit Reibrad?

(Das rückwärts gucken einen eigenen Wert haben kann, hat Jürgen von der 
Lippe ja schon ausführlich diskutiert. Wer's nicht kennt: 
https://youtu.be/SUty6XyVvD0?t=146
)

Aber welchen Vorteil hat das bei einem reinen Spulgerät?

: Bearbeitet durch User
von Flip B. (frickelfreak)


Lesenswert?

Also im Tonbandgerät nutzt man Asynchron-Kondensatormotoren, über den 
Strom lässt sich schön die bandspannung und das wickeln der Spulen 
regeln.

Der Vorschub ist dann ein getrennt direkt am band angreifender 
Servomotor.

Mit Hobbymitteln empfehle ich dir etwas größere gleichstrommotoren, 
vielleicht mit etwas untersetzung über riementrieb.  Ein Servomotor oder 
Schrittmotor kann dann den Bildweisen transport über eine stachelwalze 
erledigen.

Beitrag #7773876 wurde vom Autor gelöscht.
von Tom G. (tom_g249)


Lesenswert?

Walter T. schrieb:
> Warum eigentlich? Warum nicht eine Motorseite und eine Gegenhalteseite
> mit Reibrad?

Das soll wie gesagt die Vorstufe werden zum Filmscanner - er soll dann
auch zurückspulen können.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Tom G. schrieb:
> Das soll wie gesagt die Vorstufe werden zum Filmscanner - er soll dann
> auch zurückspulen können.

Bisher schriebst du nur was von Umspulen.

Filmscanner heisst für mich, dass der Filmstreifen jedes Bild angehalten 
wird und abphotographiert wird. Jeder Positionsversatz wirkt sich als 
Bildgeruckel aus.

Fas kannst du mit Schrittmotoren an den Wickeln komplett vergessen, der 
ändert ständig seinen Durchmesser und rutscht öfter mal weil der Film im 
Wickel rutscht, du bekommst nie ein Bruchteil eines Millimeters genaue 
Filmposition hin.

Daher nutzen die die Perforation und eine Stachelwalze. Die würde dann 
ein extra Motor antreiben, ggf. ein Schrittmotor. Die Wickelmotoren 
wären aber klugerweise DC Motoren mit wenig Strom damit die Bandspannung 
stimmt.

Aber man kann einen Film auch beim umspulen digitalisieren weil er dann 
ja nicht in Echtzeit gezeigt wird. In dem man das durchrauschende Band 
ständig abfilmt und die sich ergebenden Einzelbilder per stitching 
aneinanderhängt so dass man im Endeffekt den Filmstreifen als extrem 
hohes Bild in Filmstreifenbreite hat, und dann an den schwarzen 
Trennlinien in Einzelbilder zerhackt, ggf. unter Zuhilfename der 
mitgefilmten Traktionslöcher (Bild könnte ja schwarz sein).

Das wäre dann nur Software ohne weitere Hardware, es reichen DC Motoren 
an den Wickelspulen, der Filmstreifen müsste nicht stoppen, er muss nur 
so gut belichtet werden dass es keine (relevante) Bewegungsunschärfe 
beim abfilmen gibt.

: Bearbeitet durch User
von Tom G. (tom_g249)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> Bisher schriebst du nur was von Umspulen.
>
> Filmscanner heisst für mich, dass der Filmstreifen jedes Bild angehalten
> wird und abphotographiert wird. Jeder Positionsversatz wirkt sich als
> Bildgeruckel aus.

Ja du hast recht - aber ich habe den Software-Part fast fertig und 
wollte jetzt erstmal zurück zu den Hardware-Basics und die Hausaufgaben 
machen :) Also erstmal wieder nur umspulen und abspielen/scannen als 
nächsten Schritt.
Abspielen (in Echtzeit) löse ich mit einer global Shutter Kamera und 
Erkennung der Traktionslöcher per OpenCV.
Der Scanner soll ein eigener Prototyp werden in langsam - mit 
Step-by-Step Scanning mittels Hi Quality Kamera und evtl. 
Schrittmotor(en).

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.