Roboterarmempfehlung außer AREXX oder Playtastic

[MisterMou]

deshalb eher einen stärkeren Antrieb

Hab ich´s mir doch gedacht, wäre ja auch zu einfach, hab da aber schon was im Kopf
So, der Kauf des Teilapparates steht fest. Dafür werde ich später alle möglichen Zahnräder mit und ohne Servoaufnahme anbieten.
Gefertigt werden die Zahnräder wahrscheinlich aus Messing und Aluminium, je nach Belastung. An Stahl werde ich mich aber auch mal versuchen.
Ihr dürft gerne für meinen neuen Teilapparat spenden, wird später selbstverständlich verrechnet

Hab´s mal fix ausgerechnet, dieses 32pitch entspricht ungefähr unserem Modul 0,8. Damit sollte klar sein, dass Messingzahnräder mit 16 Zähnen und Modul 0,8 mit den Anforderungen klarkommen. Die Stärke des Zahnrades ist bei Servocity gute 6mm, ich werde warscheinlich 6mm nehmen, weil sie selbst den fetten Hitech Servo mit 2,5Nm mit solchen Zahnrädern betreiben, bloß halt mit einer anderen Aufnahme.
Obwohl Mädler der Meinung ist, dass Messingzahnräder das niemals halten dürften, 0,2Nm oder so waren das.
"Wir werden sehen", sprach der Blinde

edit:
150g werden knapp, allein der Servo und die zwei Zahnräder landen bei knapp 90g.
Dabei ist das große Zahnrad schon gewichtsoptimiert.
Die Servocity Kiste kommt auf 266g gesamt, da will ich aber deutlich drunter bleiben
Allgemein ist inzwischen schon festgelegt worden, dass ein Drehmoment von 8Nm erarbeitet wird.
Der Servo ist gute deutsche Qualität Ich glaub die werden auch bloß importiert, oder?
Das Getriebe liegt bei 1:5. Eine Reduktion der Übersetzung wäre nicht notwendig, da das Ding mit 0,9sec/60° schon schnell genug ist.

[MisterMou]

Soo, ich habe da mal was vorbereitet, quasi den ersten Entwurf.
Bild hier   Bild hier   Bild hier   Bild hier  
So wie das Gelenk da steht, sind´s 209g. 150g sind meiner Meinung nach ein Unding, bei den Anforderungen.
Man könnte die Materialstärke des Vierkantrohres von 3 auf 2mm verringern, dann wären es 190g, aber mein Gefühl sagt mir, man sollte es nicht übertreiben.
Wie gesagt, die Kiste hat 8Nm bei 0,9sec/60°. Ohne den Verlust des Getriebes zu berücksichtigen.
Der Klemmring, der auf beiden Seiten des Rahmens, wird entweder von zwei Seiten verschraubt und hält nur durch Kraftschluss, oder er wird durch die Welle durchgeschraubt. Das hält dann auf jeden Fall.
Vielleicht muss die Wandungstärke der Welle erhöht werden, das zeigt die Praxis.

Wenn´s Fragen gibt, stellt sie, Gleiches gilt für Verbesserungsvorschläge

edit: Ich habe mal fix das große Zahnrad durchsimuliert
Es wurde mit 250N auf einer Zahnflanke belastet, das sind dann die 8Nm.
Bild hier   Bild hier  
Nicht von der Streckgrenze beeinflussen lassen, die sollte über 220N/mm² liegen, hatte das falsche Aluminium eingestellt. Die richtigen simulierten Ergebnisse unterscheiden sich minimal in die bessere Richtung.

edit2:
max Verschiebung bei S185(einfacher Baustahl): 9µm
max Verschiebung bei 3.1645(Duraluminium): 24µm

Fazit, Alu sollte problemlos klappen.

Denkt dran, die Werte gelten für die absolute Maximalbelastung.

edit3:
Die Wandung des Zahnrades, auf der die Zähne sitzen, habe ich jetzt mal spaßeshalber um 0,5mm verstärkt, schon sind es nur noch 19µm Verschiebung
Also, macht Euch keine Sorgen, die Simulationen dramatisieren, damit man es besser erkennt.

Ein Haar ist um die 70µm dick, mal zum Vergleich.

[Günter49]

Gerade wollte ich schreiben, was für ein tolles Teil, da kommst Du mit den Zahnradbildern. Damit sind die 209g auch dahin, von meinen unrealistischen 150g mal ganz abgesehen. Stahl bleibt Stahl. Ist mit Messing sowieso die schönere Paarung.
Noch ne Frage: Wo ist das Poti eingebaut?

Bleib dran!
Günter

[MisterMou]

Guck Dir mal die Werte vom Zahnrad an, der Zahn verschiebt sich um nicht einmal 24µm, das ist quasi gar nichts, bei dieser Belastung
Das Poti kommt von "unten", in Bezug auf die Bilder, in die Welle, mit einem eigenen Rahmen. Dazu muss ich aber erst einmal einen Servo kaufen um zu wissen was für ein Poti das ist.

[MisterMou]

Hallo Günter,
ich habe gehört, du suchst ein Kreuzgelenk?
Hab da was für Dich
Bild hier   Bild hier   Bild hier  
Natürlich mit 8Nm Drehmoment pro Achse
Das Gesamtgewicht liegt bei 380g.
Die Freiheit liegt bei 0° -> 90° pro Achse. Solange eine Achse nicht im Anschlag ist, sind -9° -> 99° möglich, das Sollte doch reichen für die meisten Zwecke
Das Poti kommt oben aufs Zahnrad, irgendwie
Ich muss nur noch gucken, was ich mit den Kabeln vom Servo mach, das zeigt sich in der Praxis.

[Günter49]

Elegante Lösung. Sieht vielversprechend aus.
Z. Zt. mache ich eine kleine Wochendreise und habe keinen Zugang zu meinen Daten und einem Zeichenprogramm. So kann ich erst am Montagabend, wenn ich wieder zu Hause bin, ausprobieren, ob ich mit den Winkelbereichen hinkomme.
Ich melde mich dann. Aus dem 80Z/m0,8 Zahnrad kann ich zwar grob die Größenverhältnisse abschätzen, aber ein paar Maße wären nicht schlecht.

Du hast wirklich gute Ideen. Bei dem Kreuzgelenk wäre ich auf diese vergleichsweise kleinbauende Lösung nicht gekommen. Vielleicht sollte ich mir auch mal ein 3D-CAD-Programm zulegen.

Gruß, Günter

[MisterMou]

Inzwischen habe ich die Leichtbaulöcher aus den Vierkantrohren entfernt um etwas mehr Stabilität reinzubekommen. Das Problem bei dem Kreuzgelenk ist nämlich, dass es auch auf Torsion belastet wird. Zur Zeit kämpfe ich mit Verschiebungen von 0,2mm bei maximaler Torsionsbelastung. Halten wird es, ist mir aber viel zu labbrig. Auf einen halben Meter Hebellänge macht das eine Abweichung von 58mm aus
Im Anhang gib´s noch ein paar Maße

Im Laufe der Entwicklung stell ich mir die Frage, ob es notwendig ist, dass ein Aufbau eines Kreuzgelenkes gewählt wird? Mir würde der Stil von Handgelenken von Industrierobotern viel mehr gefallen. Also dass die Achsen zwar fluchten aber hintereinander liegen. So ist auch ein viel größerer Arbeitsbereich möglich.

edit:
Hab mal schnell meine Idee umgesetzt...
Bild hier   Bild hier   Bild hier  
Die Torsionstreifigkeit wurde gegenüber dem Kreuzgelenk um den Faktor 50!! erhöht, das bewirkt unter anderem die Verwendung des Stützblockes.
Das waagerechte Gelenk wird durch das Vierkantrohr in den Stützblock mit dem Rumpf (zb. Oberkörper eines Humanoiden) verschraubt. So ist die größte Steifigkeit gewährleistet.
Das macht insgesamt 538g.