Moin moin, Ich arbeite derzeit an einer Machbarkeitsstudie, in der es zu großen Teilen um Mechanik geht. Leider bin ich als Informatiker damit etwas überfordert, weshalb ich etwas Hilfe brauche ;-) Das Szenario ist (vereinfacht) wiefolgt: Ein Arm von ca. 1m Länge und ca. 1,5kg (zur Sicherheit 2kg) Gewicht, soll per Drehantrieb bewegt werden. An den Arm kommen keine weiteren Gewichte, und es wird angekommen dass das Gewicht gleichmäßig über den Arm verteilt ist. Dabei muss der Antrieb folgende Anforderungen erfüllen: - Drehgeschw. >= 150 rpm - Bewegungsradius +/- 45° (also 90 insg.) - Muss sehr schnelle Richtungswechsel aushalten (Richtungswechsel innerhalb von 0,04 Sekunden) - Endstellungspräzision ~0.5° - Stromversorgung ist egal - Preis möglichst <= 200 Euro Frage 1 ist natürlich, ob es einen solchen Antrieb überhaupt gibt. Wenn nicht, dann ist die Frage was für eine Mechanik ich zusammen schrauben muss, um den Anforderungen gerecht zu werden (wenn überhaupt möglich). Hoffe ihr könnt mich in die richtige Richtung weisen :) Grüße, Björn
Björn G. schrieb: > Preis möglichst <= 200 Euro Bei den Anforderungen zweifle ich sehr stark, ob das hinhauen wird. Aber das kommt auch auf die Stueckzahl an.
Björn G. schrieb: > - Drehgeschw. >= 150 rpm > > - Bewegungsradius +/- 45° (also 90 insg.) > > - Muss sehr schnelle Richtungswechsel aushalten (Richtungswechsel > > innerhalb von 0,04 Sekunden) Also muss der Antrieb den Arm innerhalb von 0,04s von -900°/s auf +900°/s beschleunigen. Gibt ne Winkelbeschleunigung von 25*1800°/s^2 = 45000°/s^2 Halte ich für unmöglich bei fast 15 Nm benötigtem Drehmoment, zumindest mit <200€. Was soll das denn werden?
Floh schrieb: > Also muss der Antrieb den Arm innerhalb von 0,04s von -900°/s auf > +900°/s beschleunigen. Auf die Gefahr hin mich zum Deppen zu machen, müsste der Motor bei 150rpm nicht innerhalb von 0,04s von -2,5°/s auf +2,5°/s beschleunigen? Woher kommen die 900°/s? Über weitere Details des Aufbaus darf ich leider nicht reden, weil das unter nem NDA steht :/ EDIT: Ach Verdammt! Sorry, ich habe einen kritischen Fehler gemacht! Ich hab die Geschwindigkeit mit ca. Faktor 10 zu hoch angegeben. 17-20rpm tun es auch.
>- Endstellungspräzision ~0.5°
Sportlich, sportlich bei den Kräften, die da auftreten müssen.
Wieso ist alles so geheim?
Und dann ein Informatiker als Entwickler der Mechanik?
Klingt obskur, sehr sogar. Oder Aufgabenstellung an der Uni?
Für 200 Euro nicht lösbar.
Ist doch nicht so schwer: Trägheitsmoment eines dünnen Stabs, der um eine Querachse durch ein Ende rotiert.: J = ml²/3 Das Drehmoment M = J*dOmega/dt Dein dOmega (Winkelbeschleunigung) kennst du, also reche es bitte selbst aus.
Da hat der Auftraggeber aber auch keinen blassen Schimmer von Mechanik, gell? Denn dann hätte er niemanden ernsthaft mit so einer Idee belästigt. Warum ist denn der Arm so schwer? Wenn der leichter wäre ( Kohlefaser ) dann könnte man weiterdenken.
Danke euch für die schnellen Antworten :) Mit den Infos werde ich noch mal Rücksprache halten. Wenn das so nicht hinhaut ist das prinzipiell auch okay, darum gibts ja die Machbarkeitsstudie :) Nochmals vielen Dank! @Stefan: Das mit den Kohlefasern geb ich auch mal weiter, das ist ne ziemlich gute Idee
Stefan M. schrieb: > Warum ist denn der Arm so schwer? Wenn der leichter wäre ( Kohlefaser ) > dann könnte man weiterdenken. Für unter 200 Euro :-)
Ich würde das mit Servomotor, Riementrieb auf deine Drehachse und Inkrementalgeber auf der Drehachse machen. Mit 200€ wird das aber nix, eher an die 1000€ (je nach Antriebsleistung). Würde dir zwecks Dimensionierung empfehlen, ein Grundlagen-Mechanik Buch zu studieren, um einmal die Antriebseckdaten zu berechnen bzw. abzuschätzen. Grüsse
Zwei Punkte, die die maximal erforderliche Stellkraft möglicherweise erheblich erhöhen: - Rotiert die Anordnung waagerecht oder unterliegt sie der Erdbeschleunigung? - Wird die Anordnung auch auf Fahr- oder Flugzeugen (zusätzliche Beschleunigungen in beliebige Richtungen) betrieben?
> darum gibts ja die Machbarkeitsstudie
Was man heute so alles "Machbarkeitsstudie" nennt.
Wirklich lustig sind die 200,- Euro. Dafür bekommst Du gerade mal ein
paar Meter schleppkettentaugliche Encoder- und Servomotorleitung mit
Steckern.
Dazu dann noch ganz wichtig ein NDA. Scheint ja ein
"Cutting-Edge-Top-Secret-Project" zu sein das den Mitbewerbern das
fürchten lehren wird!
Automatisierer schrieb: > Wirklich lustig sind die 200,- Euro. Dafür bekommst Du gerade mal ein > paar Meter schleppkettentaugliche Encoder- und Servomotorleitung mit > Steckern. Das ist (leider) wahr. Björn G. schrieb: > Ein Arm von ca. 1m Länge und ca. 1,5kg (zur Sicherheit 2kg) Gewicht, > soll per Drehantrieb bewegt werden. Machbar. > Dabei muss der Antrieb folgende Anforderungen erfüllen: > > - Drehgeschw. >= 150 rpm Kein Problem > - Bewegungsradius +/- 45° (also 90 insg.) auch kein Problem > - Muss sehr schnelle Richtungswechsel aushalten (Richtungswechsel > innerhalb von 0,04 Sekunden) woher kommt diese Zeit? Aus Kraftgründen braucht man da Servomotoren. Servomotoren (wir sprechen hier vom kW-Bereich) kosten Geld, viel Geld >1000€. Noch teurer sind die Servotreiber und Servoverstärker. Das ist nicht wie bei Steppern, dass man lustig kombiniert. Das sind abgestimmte Systeme. Fuzziservos bekommt man im Set ab 1000€, damit bewegt man allerdgins eher ein paar zehn Gram an einem 1m Ausleger. > - Endstellungspräzision ~0.5° Harmonic Drive ist da die einzige taugliche Möglichkeit. Heftig. >1500€ für deine Anforderungen > - Stromversorgung ist egal > - Preis möglichst <= 200 Euro Dafür bekommst du wie gesagt nicht mal die Kabel. Ich würde versuchen einen alten Schweißroboter von Kuka oder sonstigen Namhaften Firmen zu bekommen (ältere Modelle bekommt man ab 2000€) und dem eine Steuerung / Regelung verpassen.
> Ich würde versuchen > einen alten Schweißroboter von Kuka oder sonstigen Namhaften Firmen zu > bekommen (ältere Modelle bekommt man ab 2000€) und dem eine Steuerung / > Regelung verpassen. Mit genau solchen arbeite ich auch. Diese sind aus Anfang 90er und allein ein Servopack(==Servomotorregler/Leistungsendstufe) für ein Gelenk kostet durchschnittlich 1500E. Der Servomotor so ab 300 in der e-bucht. Ich würde sagen, dass die Machbarkeitsstudie wohl eher in einer Lachstudie endet. In diesem Sinne viel Erfolg ;)
Und was uns Björn bisher verschweigt: > - Drehgeschw. >= 150 rpm > - Bewegungsradius +/- 45° (also 90 insg.) > - Muss sehr schnelle Richtungswechsel aushalten (Richtungswechsel > innerhalb von 0,04 Sekunden) Um welche Achse eigentlich? Und die 200 EUR haben alle mitlesenden und antwortenden Forumsteilnehmer zusammen schon mehrfach ausgegeben. Wenn es wirklich so was geheimes ist, dann muss damit Geld zu verdienen sein und dann ist fuer eine (ernsthafte) Machbarkeistsstudie mindestens eine Null dranzuhaengen. Gruss Michael
Hallo Björn, > Frage 1 ist natürlich, ob es einen solchen Antrieb überhaupt gibt. Wenn > nicht, dann ist die Frage was für eine Mechanik ich zusammen schrauben > muss, um den Anforderungen gerecht zu werden (wenn überhaupt möglich). Alle Anforderungen problemlos einzuhalten (Servomotor)......ausser 200 EUR! gruss Michael
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