Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug [Suche] Linearmotor: klein, schnell, stark, präzise


von Hendrik W. (hendrik_w)


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Hi Leute,

ich suche einen Linearmotor, der maximal 30mm Durchmesser hat (bei einer 
Gesamtlänge von maximal 60mm; unterhalb von 20mm Durchmesser darf er 
auch bis zu 120mm lang sein), ca. 200N Zugkraft liefert und dabei 
möglichst schnell ist. Er sollte sich darüber hinaus möglichst genau 
positionieren lassen.

Gibt es sowas? Oder sind das gar utopische Specs?

Danke!

Viele Grüße,
Hendrik

von Patrick W. (paddy)


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Schau doch mal bei http://www.linmot.com ob die was haben was passen 
könnte. Wenn du bei ähnlichen Anbietern auch nicht fündig wirst, dann 
musst wohl doch deine Specs überdenken müssen.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Die Kraft wirst du bei dem Bauraum nicht als echten Linearmotor 
bekommen. Aber vielleicht reicht ja auch ein Linearaktuator, also ein 
Motor mit integrierter Spindel? Das hängt davon ab, was "relativ 
schnell" und "relativ präzise" für dich bedeutet ;)

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Hendrik W. (hendrik_w)


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Thorsten Ostermann schrieb:
> Die Kraft wirst du bei dem Bauraum nicht als echten Linearmotor
> bekommen. Aber vielleicht reicht ja auch ein Linearaktuator, also ein
> Motor mit integrierter Spindel? Das hängt davon ab, was "relativ
> schnell" und "relativ präzise" für dich bedeutet ;)
>
> Mit freundlichen Grüßen
> Thorsten Ostermann

Zur Erklärung:

Es sollen Finger einer Roboterhand mittels Seilzug aktuiert werden. Das 
relevante Glied der Finger hat eine Länge von 70mm, der Hebelarm für den 
Seilzug eine Länge von 13mm. Somit ergibt sich für eine 
Winkelgenauigkeit von 1° eine Genauigkeit von 13mm * 1° = 13mm * PI/180 
= 0.23mm im besten Fall, Seilzug parallel zum Fingerglied, Hebelarm 
senkrecht dazwischen. Ich verlege den Seilzug aber wohl abrollend mit 
zum Aktuator stationärem Momentanpol, sodass der Hebelarm immer 13mm 
beträgt, unabhängig von der Fingerstellung. Das macht die ganze Sache 
ein wenig einfacher.

"Schnell" heißt, der Finger soll seinen kompletten Arbeitsraum von ca 
135° in einer Sekunde durchfahren können. Das bedeutet bei einer 
Winkelgeschwindigkeit von 135°/sec also eine Bahngeschwindigkeit des 
Angriffspunktes des Seilzugs von 13mm * 135° = 13mm  PI  135/180 = 
30mm/sec, die der Seilzug und damit der Stellmotor erreichen können 
soll.

Bezüglich der Berechnung der Seilzugkraft liegt als Spezifikation an, 
dass im Kraftangriffspunkt im zweiten Fingerglied eine Greifkraft von 
20N erreicht werden soll. Diese Greifkraft ist vom Drehpunkt des Fingers 
ca. 105mm entfernt und wirkt im Worst Case natürlich senkrecht dazu, 
also über den vollen Hebelarm. Im unteren Fingergelenk herrscht also 
laut Spec schlimmstenfalls ein Moment von 20Nx105mm = 210mNm. Dieses 
Moment erzeugt über einen Hebelarm von 13mm ergibt etwa 161N Zugkraft im 
Seil.

Die 200N sind mit einem gewissen Sicherheitsfaktor einfach mal 
angenommen. Es täte wohl auch etwas weniger Kraft.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Wenn du ohnehin mit einem Seilzug arbeitest, wäre es dann nicht 
günstiger, einen rotatorischen Antrieb mit Seilscheibe zu verwenden?

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Hendrik W. (hendrik_w)


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Wäre es vielleicht in der Tat, ja. Ein Linearmotor war auch lediglich 
eine Idee von mir, weil ich dachte, man würde den schlanker und direkter 
hinbekommen als einen rotatorischen Antrieb mit extra Wickeleinrichtung. 
An den Linearmotor hätte man den Seilzug direkt anflanschen können, ohne 
erforderliche Umlenkverrenkungen, so er denn die notwendige Kraft hätte 
liefern können.

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