Roboterbau

[Puma321]

Also ich habe jetzt meinen Greifer konstruiert und auch schon gefertigt!
Er wiegt 150g.
Auf dem Bild ist er noch nicht ganz fertig aber ich hab auch ein Bild vom 3D-Model gemacht und da sieht man es wie es fertig aussieht
Ich hab das Zeichenprogramm Autodesk Fusion 360 verwendet. Ist absolut einfach und für Hobbyisten das erste Jahr kostenlos und soweit ich weis danach auch noch Da kann ich dann sogar gleich meine Portalfräse programmieren da in Fusion 360 ein CAM Programm dabei ist und was das beste ist da gibt es auch schon einen fertigen Postprozessor für die Steuerung EdingCNC (USBCNC) und wer die Steuerung Mach3 hat braucht sich auch keine sorgen zu machen auch da gibt es einen PP (Mach2, Mach3) und noch einige mehr. Lohnt sich auf jeden fall sich das mal Runterzuladen!

Hier noch die Bilder vom Kassettengreifer:



Jetzt bin ich gerade auf der Suche nach den Motoren.
Ich hab mich jetzt für DC-Motoren entschieden!

Ich schau gerade auf dieser Seite nach den Motoren:
https://www.pololu.com/category/51/p...tal-gearmotors

Da würde ich dann entweder 25D oder 37D Motoren nehmen da dort eine Encoder dabei ist bei den anderen nicht!
Was mir da nicht so gut gefällt ist, dass die kein Winkelgetriebe haben.

Von der Roboterkonstruktion her würde ich mir so etwas vorstellen:
http://www.globalrobots.ae/robot_gui...Amovements.jpg

Die Achse 6: Ist ja kein Problem da bauch ich kein Winkelgetriebe.
Die Achse 5: Da ist doch eigentlich ein Winkelgetriebe nicht schlecht weil der Motor seitlich so weit rausschaut oder?
Ich hab mir auch schon überlegt ob ich den Motor einfach weiter hinter setzt und in den Greifarm innen rein (ist auch besser für die Gewichtverteilung und sieht auch besser aus ) und die Achse dann einfach mit einem Zahnriemen verbinde?!?

Die Achse 4: Ist ja auch kein Problem
Die Achse 3: vielleicht auch das Prinzip von der Achse 5
Die Achse 2: ist ja auch kein Problem
Die Achse 1: eigentlich auch nicht.
Aber jetzt will ich mich erst mal auf die Achse 6, 5 und 4 Konzentrieren.

Da ich den Roboter vielleicht auch mal anderweitig einsetzte würde ich ihn schon für 500g eher noch ein bisschen mehr konstruieren!

Dann hab ich mir noch ein paar Gedanken für die spätere Programmierung (Positionierung) gemacht:
Und zwar währe es sehr vorteilhaft wenn ich den Roboter mit der Hand auf die Position ziehen könnte auf die er später fahren soll.

Wenn ich die Variante mit dem Zahnriemen nehme könnte ich doch da auch einen Encoder mit einbauen oder nicht?
Der Sinn und zweck des ganzen ist dann, wenn ich den Roboter ziehe, dann hat er ja auch ein bisschen Spiel und ich kann ihn dadurch auch ein bisschen bewegen. Das fang ich dann mit dem Encoder in der Mitte ab und verrechne dann die Richtung in die der Motor dann langsam fahren soll.
Ich hoffe dass ich das verständlich geschrieben habe. Wenn nicht bitte noch mal nachfragen.
Meint ihr dass das funktioniert?
Habt ihr auch noch irgendwelche anderen Stellen wo man Motoren herbekommt?

[i_make_it]

Also man kommt auch ohne Winkelgetriebe am Motor aus.
Mal nicht ganz normgerecht gezeichnet, aber ich hoffe verständlich genug.

Die Achsen 4, 5 und 6. wie man sie prinzipiell lösen könnte.
Die Lager sind überwiegend Dünnring vierpunkt Lager, damit kann man Achsial und Radialkräfte aufnehmen ohne daß das ganze groß und schwer baut.
Allerdings sind solche Lager teurer als "normale" Lager.

Durch die Ausführung der Wellen als Rohre, kann man Kabel durchführen und sich ggf. überlegen ob man Schleifringe einbaut wenn man z.B. keine Beschränkung der Drehung der letzten Achse haben möchte.
Der Motor von Achse 4 liegt wie man hoffentlich erkennen kann nicht in der Schnittebene sondern wenn man einen quadratischen Querschnitt zugrunde legt in der Ecke (sonst würde es platzmäßig nicht passen).

Dreht man den A4 Motor um und verlagert ihn so das er über den Ellenbogen hinausragt, dann kann man die Welle von A4 dicker und somit biegesteifer machen. Das käme dann auf die konkrete Konstruktion an. Das Bild soll ja nur ein Prinzip darstellen.

[Puma321]

Das mit den Schleifringen hab ich mir auch schon überlegt aber bekomme ich da schon ein klares Signal oder ist das stark verrausch?
Und das die beiden Motoren im Bild nebeneinander sind check ich nicht damit kann ich doch keine achse betreiben wenn die Motoren versetzt sind oder hab ich das falsch verstanden?

Ich nehm glaub mal die Motoren D25 mit einer Übersetzung von 34:1
Die genauigkeit müsste ja für vorne locker ausreichen oder?

Weis jemand zufällig ab welcher Übersetzung das Getriebe selbsthemmend ist?

[i_make_it]

Doch das geht, A5 und A6 funktionieren wie ein Differential.

Werden 5+6a und 5+6b so angesteuert, das beide gleichschnell nach + oder - drehen, wird ausschließlich A5 bewegt.
Werden 5+6a und 5+6b so angesteuert, das beide gleichschnell nach + und - gegenläufig zueinander drehen, wird ausschließlich A6 bewegt.
Bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten beider Motoren, kommte es zu überlagernden Bewegungen beider Achsen.
Bei großen Industrierobotern die die Motoren für A4 bis A6 am Ellenbogen sitzen haben, läuft das genauso, nur das die konzentrische Hohlwellen haben, was den Fertigungsaufwand deutlich erhöht und dazu führt das in bestimmten Situationen alle 3 Motoren Ausgleichsbewegungen durchführen.

Stirnradgetriebe sind "nie" selbsthemmend, es gibt mit steigender Untersetzung nur immer mehr Reibung und Hebelarm, so daß das Losbrechen unter Last in Richtung einer höheren Last verschoben wird.
Im professionellen Einsatz werden Motoren mit solchen:
http://de.rs-online.com/web/p/produc...FQEFwwodfd4BKg
Bremsen ausgerüstet.
Beim Abschalten der Betriebsspannung kann der Magnet die Bremsklaue nicht mehr gegen die Federkraft halten und die Motorwelle wird blokiert.

Bei den Schleifringen kommt es zum einen auf die Güte der Schleifringe an zum anderen Auf die Signalpegel.
Ich habe die nur beruflich eingesetzt, da haben wir 240V, 30V, 24V und selten auch mal 0-10V Proportionalsignale drüber laufen lassen.
Wir hatten immer Schleifringe die speziell für uns gefertigt wurden, da wir in der ganzen Dreheinheit auch Prozess-, Spühlgas und Kühlwasser durchlaufen lassen musten und innen bis zu 150mm Platz für den Laserstrahl sein musste.
Bei unseren waren 2 um 180° versetze Abnehmerbrücken dran, so das jede Ader von 4 vergoldeten Federbronze Kontakten übertragen wurde.
Kleine Schleigringe können ggf. nur einen Abnehmer pro Ader haben, da kann die Signalgüte bei stoßartiger mechanischer Belastung vermutlich auch mal schlecht werden.

[Puma321]

Ja also das System gefällt mir sehr gut! Danke schon mal!

Wie ist das mit dem Spiel in dem "Differenzialgetriebe" ist das viel? Ich hab ja beruflich auch schon Kegelräder hergestellt aber ich glaub das Spiel kann man für meine Anwendung Vernachlässigen oder?
Ich würde dann die Kegelräder aus Messing nehmen (muss man nicht schmieren)
Die da:
https://www.conrad.de/de/messing-keg...30-236934.html

Die Motoren 5+6A und 5+6B sind mit einem Zahnriemen nach vorne verbunden oder?

Den Motor 4 kann ich doch auch als Direktantrieb verbauen oder warum soll ich da ebenfalls Zahnräder dazwischen schalten?

Wenn die Getriebe nicht selbsthemmend sind dann kann ich doch auch ohne externen Encoder meine Achsen mit der Hand bewegen oder nicht? Somit kann ich dann auch ganz einfach meinen Roboter mit der Hand führen oder nicht?

Und die Schleifringe lass ich glaub ich weg. Ich kann ja meine Kabel ein bisschen länger lassen so dass ich eine 360° Drehung machen kann und mehr brauch ich ja dann auch nicht. Dann hab ich auch keine Probleme mit Rauschen!

Danke für die viele Mühe die du dir da machst

[i_make_it]

Die Zahnriemen habe ich nicht mit eingezeichnet. Ich habe alle Achsen mit Zahnriemen versehen, damit ist ein minimal elastisches dämpfendes Element vorhanden.
Bei Industrierobotern sind die Kegelräder üblicherweise nicht Gradeverzahnt, Das gibt größer Laufruhe und reduziert das Spiel.
Bei meinem Scorbot ER5+ sind faserverstärkte Kunststoffräder verbaut.
Messing dürfte auch gut gehen.
Eventuell auch 2 Stahlräder und ein Messingrad das an A6 kommt und dort die Möglichkeit vorsehen das Spiel nachzustellen.
Dann hat man bei Verschleiß nur das eine Rad am Handgelenk zu tauschen und muß nicht den halben Unterarm zerlegen.

An A6 kann man bei entsprechendem Kabel auch problemlos 540° schaffen.

Wenn die Motorspannung aus ist, kann man Ihn von Hand führen, ja.
die CPC Encoder der Motoren sind allerdings inkrementell.
Man muß also ein spezielles Programm schreiben, das die Refferenzfahrt mit definerter Geschwindigkeit macht und dann auch beim Abschalten der Motorspannung alle Encodersignale weiterverarbeiten.
Eventuell am Handgelenk einen Taster vorsehen, so kann man den Arm mit einer Hand am Handgelenk und mit der anderen am Ellenbogen halten und per Tastendruck entweder die Positionsaufzeichnung starten/stoppen oder jeweils auf Tastendruck die aktuelle Position als Pose speichern.
So ist dann auch eine Playback Programmierung möglich.

[Puma321]

Meinst du dass auch welche aus Stahl mit einmaliger Schmierung (Fett) gehen oder soll ich doch welche aus Kunststoff nehmen?
ich hätte dann solche genommen:
https://www.maedler.de/product/1643/...ebersetzung-11

Aus Messing hab ich leider nichts gefunden
Werden die gar nicht aus Messing gefertigt oder? Wenn ich mich recht erinnere dann haben wir auch nur geradverzahnte Kegelräder aus Messing gefertigt aus spiralverzahnten nie! Wahrscheinlich wegen der höheren Reibung oder?!?