Machine bouwen, vergelijkbaar met een portaalfrees, maar dan anders

[Jantje2k]

Goedemiddag allen,

Ik heb het idee opgevat om een machine te gaan bouwen, de automatisering van een bepaald product, echter ben ik tot nu toe nog behoorlijk nieuw binnen de machinebouw, waardoor ik door de bomen het bos niet meer zie. In principe is er in mijn machine geen Z-as nodig, maar is een X- en een Y-as voldoende. Tenminste, op termijn zullen er meerdere X-assen nodig zijn.

Omdat er op termijn meerdere X-assen nodig zijn, die over één Y-as mogen rijden denk ik dat een veelgebruikte Spindelomloopkogel niet gaat werken. Daarom wil ik gebruik maken van een rails, in combinatie met tandheugels en rondsels. Ik twijfel echter een beetje welke onderdelen ik daarvoor nodig zou hebben. Zelf zat ik aan het volgende te denken, maar zie ik mogelijk iets over het hoofd?

- Hiwin geleiding, voor de X-As en voor de Y-as, ik denk dat daarvoor 20mm voldoende zou moeten zijn.
- Hiwin wagen met flens uitvoering, zodat er gebout kan worden
- Tandheugels
- De mogelijkheid om een motor over de heugel te laten lopen. Zelf denk ik dan hieraan: https://www.damencnc.com/nl/r-p-drive-a ... a554?c=363
- Aluminium profielsysteem, wat verder niet heel spannend is.
- Nema 34 motoren

Mijn vragen:
- Heb ik in combinatie met die R&P Drive AntiBacklash DIY dan nog een extra overbrenging nodig om een langzamere snelheid te garanderen?
- Zie ik nog iets over het hoofd?

[hugo stoutjesdijk]

- Zie ik nog iets over het hoofd?

Het antwoord van een oud collega van me op z'n vraag was meestal "ja".

Je zult eerst wat basis eisen op moeten noemen.
Snelheid en nauwkeurigheid (vooral niet te nauwkeurig willen), gewicht wat je wilt verplaatsen, bereik van de bewegingen.

Een vaste kogelomloop met aangedreven moeren is ook een optie, niet dat ik vind dat je dat moet gebruiken maar meer om de verschillende mogelijkheden aan te geven.
Waarom zou je dat ronsel op de tandheugel niet direct op de motor plaatsen?

[serum]

Nog iets om over na te denken; er bestaat ook planetaire reductie met minimale backlash, maar zoals Hugo aangeeft, je bent relatief summier met de eisen qua bewogen massa, beoogde snelheid en gewenste stijfheid/nauwkeurigheid.

[Sven]

Nema 34 is waarschijnlijk overdreven als je geen kogelomloopspillen hoeft te roteren, dus een maatje kleiner lijkt me het overwegen waard, dat kan namelijk een sneller accelererende machine opleveren.

Verder kan je met zo'n tandheugel idd meerdere "portalen" op dezelfde rails laten bewegen.

[Jantje2k]

- Zie ik nog iets over het hoofd?

Het antwoord van een oud collega van me op z'n vraag was meestal "ja".

Logisch haha. Maar daarom vraag ik het dan ook hier, zodat jullie met de kennis die jullie hebben hopelijk zoveel mogelijk van de punten alvast kunnen helpen tackelen :)

Je zult eerst wat basis eisen op moeten noemen.
Snelheid en nauwkeurigheid (vooral niet te nauwkeurig willen), gewicht wat je wilt verplaatsen, bereik van de bewegingen.

Goede. Had ik moeten opgeven inderdaad.

Bereik x-as: 170 cm
Bereik y-as: 250 cm
Gewicht dat op de x-as zal rusten: maximaal 10 kilo
Ik wil de Y en de X as op de mm nauwkeurig kunnen navigeren, nauwkeuriger is niet per se nodig.

Een vaste kogelomloop met aangedreven moeren is ook een optie, niet dat ik vind dat je dat moet gebruiken maar meer om de verschillende mogelijkheden aan te geven.

Die mogelijkheid kende ik zelf inderdaad niet, maar het klinkt me op het eerste gezicht ook niet heel interessant

Waarom zou je dat ronsel op de tandheugel niet direct op de motor plaatsen?

Dat was ik eerst van plan, maar ik las ergens (ik geloof om DamenCNC) dat je daarmee niet nauwkeurig genoeg kunt navigeren. Of is dat onjuist en kun je dan nog steeds op de mm nauwkeurig?

Nema 34 is waarschijnlijk overdreven als je geen kogelomloopspillen hoeft te roteren, dus een maatje kleiner lijkt me het overwegen waard, dat kan namelijk een sneller accelererende machine opleveren.

Verder kan je met zo'n tandheugel idd meerdere "portalen" op dezelfde rails laten bewegen.

Duidelijk, dank voor de bevestiging, en dan zal ik voor een motormaatje lager gaan.

Ik ben zelf nog best wel een newbee dus jullie geven allemaal wel goede input!

Omdat het gewicht allemaal niet heel zwaar is zat ik te denken aan een frame aluminium profiel van 80x80 met een brug-as van 160 x 80mm.

[hugo stoutjesdijk]

Als je 1 mm resolutie / nauwkeurigheid? wil halen, moet je niet iets verzinnen wat misschien 50x beter doet.

Even uit de duim rekenen:
tandheugel moduul 2
ronsel op de stappenmotor 15 tanden dus diameter wordt dan z x m = 32 mm , omtrek is dan 100.53mm
Je hebt 200 stappen per omwenteling dus elke 2 stappen 1mm (maar dat kan met microsteps wel wat beter maar altijd binnen jouw 1mm, 4 microstappen is dan 0.125mm)
Speling rondsel - tandheugel mag je in jouw geval rustig vergeten.
Blijf maar bij die Nema34, ik denk dat het lekker snel gaat bewegen. (pak closed loop steppers)

Misschien als je wat beter doorrekent is het handiger iets met een planeet vertraging te doen, wordt de resolutie wat beter, kan de stappenmotor misschien wat kleiner.

We missen de snelheid en acceleratie nog in je verhaal.
Bij het bouwen van een machine ontkom je er niet aan je een beetje te verdiepen in de materie.

[skillalot]

Bijna goed, verplaatsing per tand is Pi x moduul, dus met 15 tanden zit je op 94.28mm per omwenteling. Bij 16 tanden zit je inderdaad op 100.53

[Jantje2k]

Als je 1 mm resolutie / nauwkeurigheid? wil halen, moet je niet iets verzinnen wat misschien 50x beter doet.

Even uit de duim rekenen:
tandheugel moduul 2
ronsel op de stappenmotor 15 tanden dus diameter wordt dan z x m = 32 mm , omtrek is dan 100.53mm
Je hebt 200 stappen per omwenteling dus elke 2 stappen 1mm (maar dat kan met microsteps wel wat beter maar altijd binnen jouw 1mm, 4 microstappen is dan 0.125mm)
Speling rondsel - tandheugel mag je in jouw geval rustig vergeten.
Blijf maar bij die Nema34, ik denk dat het lekker snel gaat bewegen. (pak closed loop steppers)

Misschien als je wat beter doorrekent is het handiger iets met een planeet vertraging te doen, wordt de resolutie wat beter, kan de stappenmotor misschien wat kleiner.

We missen de snelheid en acceleratie nog in je verhaal.
Bij het bouwen van een machine ontkom je er niet aan je een beetje te verdiepen in de materie.

Ik ben inderdaad bezig met het verdiepen in de materie, voornamelijk door hier rond te lezen op het forum e.d.

De snelheid en acceleratie zijn voor mij niet echt van belang. Het idee is dat er om de 5 cm een elektrische cilinder omlaag komt die rubber in een gleuf drukt. Dat rubber hangt bovenop de brugas. Dat rubber is die 10 kilo die bovenop kan liggen.

Snelheid is voor mij minder belangrijk.

Planeetvertraging, is dat dan denk ik een tandwielkast tussen de as van de motor en het rondeel, waardoor je dan nauwkeuriger kunt navigeren?

Closed loop steppers gebruiken was ik inderdaad sowieso van plan.

[JoepS]

Aangedreven kogelomloopspindelmoeren zijn misschien een stukje goedkoper denk ik en er is een ruime keuze aan spoed, dus vertraging zal niet nodig zijn. Een goede planetaire vertraging is ook niet goedkoop. https://www.sorotec.de/shop/EMS-Halter- ... aehne.html & https://www.ems-moederl.de/ws45.html
'T is misschien wel een gedoe wanneer je er eentje af moet halen en er dus vervolgens een aantal van de spil moet halen om bij die ene te kunnen.

Edit: En zelfs met 10mm spoed heb je geen microstepping nodig, want 10/200 = 0,05mm per stap. Is closed loop misschien ook niet nodig.

[benkr]

Als je denkt aan aangedreven KO moeren kijk dan eens hier:

https://team-haase-shop.de/maschinenelemente.html

Het is denk ik de meest eenvoudige en degelijke oplossing naast zelfbouwen, ik heb er nog 2 liggen die ik zelf heb gemaakt, die lijken als 2 druppels water op die van de foto die hier voor is gegeven.

[hugo stoutjesdijk]

De snelheid en acceleratie zijn voor mij niet echt van belang. Het idee is dat er om de 5 cm een elektrische cilinder omlaag komt die rubber in een gleuf drukt. Dat rubber hangt bovenop de brugas. Dat rubber is die 10 kilo die bovenop kan liggen.

Snelheid is voor mij minder belangrijk.

Planeetvertraging, is dat dan denk ik een tandwielkast tussen de as van de motor en het rondeel, waardoor je dan nauwkeuriger kunt navigeren?

Closed loop steppers gebruiken was ik inderdaad sowieso van plan.

Ja, zoiets:
https://www.omc-stepperonline.com/nema- ... arbox.html
Niet perse dit model, maar met die vertraging van 1:20 en juiste keuze van het ronsel kun je spelen om op een redelijke snelheid / resolutie uit te komen.
Ko spindel en aangedreven moer lijkt me overdreven complex, als je 1mm nauwkeurigheid wilt is alles beter dan 0.1 een beetje overkill lijkt me.

[keesfrees]

Aangedreven kogelomloopspindelmoeren zijn misschien een stukje goedkoper denk ik en er is een ruime keuze aan spoed, dus vertraging zal niet nodig zijn. Een goede planetaire vertraging is ook niet goedkoop.
https://www.sorotec.de/shop/EMS-Halter- ... aehne.html

Die vind ik wel erg interessant, heeft iemand die al van dichtbij gezien ? Ik ben benieuwd naar de kwaliteit, zou dit wat zijn voor een slag van zo'n 2100mm ? Op de brug van een portaalfrees.

[serum]

Aangedreven kogelomloopspindelmoeren zijn misschien een stukje goedkoper denk ik en er is een ruime keuze aan spoed, dus vertraging zal niet nodig zijn. Een goede planetaire vertraging is ook niet goedkoop.
https://www.sorotec.de/shop/EMS-Halter- ... aehne.html

Die vind ik wel erg interessant, heeft iemand die al van dichtbij gezien ? Ik ben benieuwd naar de kwaliteit, zou dit wat zijn voor een slag van zo'n 2100mm ? Op de brug van een portaalfrees.

Ja, eersteklas oplossing. Sorotec heeft zijn zaakjes goed voor elkaar, is zeker een goede optie op de machines van je met die mega lange KO's (wiens naam wij niet zullen noemen).

[Jantje2k]

Ja, het grote nadeel van de aangedreven moer is natuurlijk wel dat het er bij het er afhalen alles ervoor ook moet worden weggehaald. Anderzijds geldt datzelfde natuurlijk ook in het geval dat er gebruik wordt gemaakt van een rails met wagentjes.