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myhobby-CNC - Kunden Supportforum

Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde
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19.12.17 20:25
Tombone 
Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Hallo,

ich bin noch völlig neu auf dem Gebiet, möchte mir aber eine Testumgebung mit am Ende 4 Schrittmotoren (z.B. SainSmart SS-109 NEMA 17 Trapezgewinde 300 mm) aufbauen. Am Ende sollen die Motoren eine Platte gleichmäßig (mit Taster/Schalter) heben und senken können.
Was brauche ich dazu und welche Teile muss ich hier im Shop für meine Testumgebung kaufen? Brauche auch dazu eine passende Test-Software für den PC!

Vielen Dank im Voraus.

Gruß
Tombone

19.12.17 22:38
crix

nicht registriert

Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Hi,

Hier geht es eigentlich um Fräsenbausätze, daher bin ich mir nicht sicher ob die Teile aus dem Shop hier für Deine Anwendung passend sind. Um eine einzelne Platte zu heben kann ja ein einzelner Schrittmotor ausreichen.

Vielleicht beschreibst Du noch etwas genauer was Du vorhast, dann können wir vielleicht besser etwas empfehlen.

Müssen die 4 Motoren synchron laufen, oder sollen die unabhängig voneinander angesteuert werden?

19.12.17 23:05
crix

nicht registriert

Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Grundsätzlich geeignet um 4 Schrittmotoren anzusteuern wäre folgende Hardware:

GRBL-NANO-Board + Arduino Nano + GRBL Shield + 4 x Pololu DRV8825 + Netzteil (24-36V) alternativ
GRBL-Controller-Board + 4 x Pololu DRV8825 + Netzteil (24-36V)

Das GRBL Controller Board integriert Arduino und GRBL Shield, was bedeutet dass bei einem Defekt das komplette Board getauscht werden muss, bei der Variante mit NANO Board kann der Arduino einzeln getauscht werden.

Für GRBL gibt es diverse steuersoftware auf PC Seite. wir setzten hier üblicherweise GRBL Controler, UniversalGcodeSender, SerialComCnc oder ähnliches ein, was allerdings für Fräsensteuerung gedacht ist. Ob das für Deine Anwendung passt, kann ich ohne mehr details nicht sagen..

Zuletzt bearbeitet am 19.12.17 23:06

20.12.17 20:02
Tombone 
Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Hallo,

vielen Dank für in interessanten Antworten.

Gerne würde ich die Sache auch nur mit einem Steppermotor lösen. Nur weiß ich nicht, ob es kleine Stepper-Motoren gibt, die ca. 10 kg spielend heben und senken können?

Sagen wir mal, ich möchte mir eine Hebevorrichtung für ein TV-Gerät bauen. Das Gerät möchte ich dann nach belieben auf- und ab senken können. Mit oberen und unteren Anschlag wäre gut und mittendrin möchte ich jeder Höhe mit einem/mit zwei Taster anfahren können. Nutze ich nur 1 Motor, wäre eine Lösung mit 4 Riemen/Riemenscheiben über einen Flansch an der Motorspindel zu lösen. Um das alles synchron fahren zu können, würde evtl. 4 "Führungswellen" an jeder Ecke mit einem integrierten Nadellager in der Platte reichen. Natürlich dürfen die 4 Führungen nicht zu viel Spiel haben, um Verkantungen an den Wellen zu vermeiden. Das wäre die günstigere Lösung, denke ich. Top wäre dann noch die Geschwindigkeit der Hoch- und Runterfahrens durch die Druckkraft am Taster regeln zu können.

Brauch man denn eigentlich für jeden bestimmten Typ Steppermotor eine andere Treiberplatine? Oder wie kann ich die benötigte Treiberplatine erkennen?

Gruß
Tombone

21.12.17 00:26
Cali 
Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Hallo Tombone,

warum machst du dir das so extrem kompliziert wenn es "nur" um eine Hebevorrichtung für einen TV geht?

Es gibt so viele Interessante Selbstbauprojekte im Internet oder bei Youtube zu finden, es gibt z.b. Projekte mit einem entsprechenden Gegengewicht zum TV, so das selbst ein kleiner umgebauter Plastik Servomotor spielend leicht den TV heben und senken könnte.

Es würde sich für deinen Einsatzzweck sich sehr gut ein Arduino Uno oder Nano verwenden lassen.

Ich würde ein solches Projekt vielleicht mit 1 maximal 2 Schrittmotoren und zugehörigem Antrieb, entweder einem Seil / Keilriemen System oder meinetwegen auch mit 1-2 Trapezgewindespindeln und seitlicher Plattform Führung realsieren.

Aber gleich 4 Schrittmotoren zu benutzen, das fände ich etwas zu Aufwändig und viel zu Fehleranfällig.

Gut ich kenne die Rahmenbedingungen nicht, wo soll das z.b. Eingebaut werden, wie viel Platz ist vorhanden, aber im groben würde ich es so leicht wie möglich umsetzen.

Die Geschwindigkeitsregelung würde ich persönlich nicht an der "Fernbedienung" regeln, sondern fest Einprogrammieren, wenn z.b. eine Klappe geöffnet werden muss, langsames Anfahren, dann schneller Hochfahren und kurz vor dem Endstop schon sachte Abbremsen lassen, damit es so gut wie lautlos, ohne großen Rums gegen den Endstop klappt.

Ich würde dir empfehlen, schau dich erstmal noch genauer um, wie andere das Realisiert haben, ausser du willst einfach nur basteln, doch danach klingt es mir nicht wirklich...

Viele Grüße

Cali

21.12.17 01:03
crix

nicht registriert

Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Ja, Schrittmotoren sind für den Zweck nicht gut geeignet. Dafür nimmt man in der Regel Linearmotoren. Die sind für solche Gewichte direkt oder mit Federn geeignet.

21.12.17 20:23
Tombone 
Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Hallo,

danke für Eure Nachrichten.

Eigentlich geht es um eine Produktidee, die ich verwirklichen möchte. Nur kann ich dazu natürlich nichts genaueres sagen - ist klar.

Wie es eben bei solchen Ideen Gang und Gäbe ist, muss alles so günstig wie möglich gefertigt werden wie möglich und die Funktion muss 100% gewährleistet sein.

Meine Hebevorrichtung muss einen bestimmten Weg (z.B. 40cm) zurücklegen, evtl. auch durch eine waagrechte Lösung und nur einem Motor. Die Hebevorrichtung muss auch mal schnell, mal langsam gefahren werden können und NICHT apprupt abstoppen, sondern langsam "ausfahren" können. Vielleicht auch mit 2 Schalter für auf und ab. Um die Richtung und die Geschwindigkeit und den zurückgelegten Weg individuell wählen zu können, ist doch ein Stepper-Motor besser oder?

Ein weiteres Feature wäre dann, wie Cali beschrieben hat, eine zweite Ebene/Platte, die bei erreichen einer bestimmten Höhe nach vorne langsam ausfährt! Eine Fernbedienung ist von der Idee her nicht möglich.

Natürlich möchte ich das Ganze dann selbst bauen und nicht irgendwo abkupfern *smile*.

Gruß
Tombone

Zuletzt bearbeitet am 21.12.17 20:27

22.12.17 01:14
crix

nicht registriert

Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Schrittmotoren sind dazu geeignet eher geringe Lasten sehr präzise zu positionieren.
Das sehe ich bei deiner Anwendung beides eher nicht.
Ich denke dass da ein Linearmotor oder Servo besser geeignet sind. Ggf. mit einem Encoder zur Positionsermittlung.
Ich würde wie cali empfehlen die TV Versenkprojekte mal zu studieren. Da bekommt man ja ein Gespür für die Technik und kann ggf rückschlüsse ziehen wie sowas gemacht werden kann.

22.12.17 10:39
FoodFighter 
Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Nur son dummer Gedankengang von jemanden, der aus der industriellen Richtung kommt...
Bei Palettiermaschinen z.B. gibt es zur Umschaltung der Verfahrgeschwindigkeit häufig simple Lichtschranken. Wird diese passiert, fährt der Umrichter einfach über eine Rampe in die langsamere Geschwindigkeit. Kommt die Palette dann in Endposition, wird auf die Stopp-Rampe umgeschaltet. Eine Notendlage dient zum abrupten Anhalten - kommt die Palette hier an, ist irgendwas anderes mächtig schief gelaufen.

Generell gibt es also bei "Stopp" eine Rampe...diese muss nicht "ellenlang" sein, es geht - wenn ich das richtig verstehe - nur darum, dass das TV-Gerät nicht zu stark durchgeschüttelt wird oder aus der Fassung fliegt -> Der Motor läuft bei loslassen der Tasten also generell geschmeidig aus (das kann oft auf recht kurze Distanz geschehen).
Eine Notendlage bremst abrupt - diese Position sollte im Normalfall nie erreicht werden.
Auf Positionen, wo 'irgendwas passieren soll' könnten weitere End-/Positionsschalter positioniert werden, über welche dann entsprechende Aktionen ausgeführt werden könnten. Das gibt es auch kontaktlos und baulich recht klein - z.B. Reed-Schalter, induktive, kapazitive Sensoren, etc
Statt dem industriellen Umrichter, der recht große Motoren antreibt, würde in deinem Fall vermutlich ne simple PWM-Steuerung mit einem Gleichstromlinearmotor ausreichen.
Man bräuchte letztendlich also nicht mehr als einen Arduino (oder vergleichbares) mit ein paar Eingängen und je nach Aktoren ein paar PWM-Ausgänge samt Treiber.

Das mag zwar alles recht konventionell sein, funktioniert aber wunderbar und dürfte sehr günstig werden.
Vorteil wäre eine "Echte" Positionsmeldung, keine errechnete, bei der Schrittverluste o.ä. zu Soll/Ist-Abweichungen führt, die je nach Folgeaktion zu Bruch führen könnte.

Alternativ gibt es auch diverse Positionsgeber, die in geringen Grad-Abschnitten Impulse raus geben, die gezählt werden können oder ihren Widerstand verändern..die sind aber recht teuer.

Vielleicht hilft dir der Gedankengang bei deiner Entwicklung...Schrittmotoren halte ich jedenfalls auch für die falsche Lösung, wenn ich deiner Erfinderidee richtig folgen kann.

Gruß
Markus

22.12.17 21:22
Tombone 
Re: Bausatz für Testumgebung mit Nema 17 Stepper plus Trapezgewinde

Hallo,

nur erst mal kurz...solch ein Motor wäre doch dann geeignet oder (http://www.developmentscout.com/fachgebi...inearaktuatoren) ?

Aber wie und mit welcher Platine kann ich diesen Motor (z.B. Nema 17- oder Nema 23-Schrittmotoren) steuern? Geht das denn allgemein mit dem Arduino oder ähnliches? Ich stelle mir das so vor, daß ich an den beiden Seiten jeweils 1 Motor anbringe, um die Platte synchron heben und senken zu können und dann an jeder Ecke eine spielfreie Führungswelle mit einem Gleitlager etc. für die Stabilität einbaue!?

Mein Problem ist eigentlich die ganzen Bauteile für die Ansteuerung, da ich nicht aus der Elektrobranche komme. Das Mechanische ist nicht das Problem!

Gruß
Tombone

Zuletzt bearbeitet am 22.12.17 21:29

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