RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#1 von RiDTec , 29.08.2015 08:25

Hallo Gemeinde,

ich habe lange nichts mehr von mir hören lassen. Das hat auch einen Grund, und den möchte ich euch zeigen.

Bei uns im Verein gab es immer das Problem mit den Schrankenantrieben. Originalantrieb oder Eigenbau, mit Motor oder Servo ?????
Wir haben es mit verschiedenen Servos ausprobiert, aber das Ergebniss war nie zufriedenstellend.

Ich habe mich deshalb mal hingesetzt und ich glaube auch eine gute Lösung gefunden.
Angetrieben wird die Schranke über ein Schrittmotor mit eingebautem Getriebe, welches eine Zahnstange antreibt.
Der ganze Aufbau entstand aus Epoxyd-Leiterplatten. Die Schranke selber habe ich aus Messingprofilen gelötet.

Zum Ablauf:
Nach Einschalten der Spannung fährt die Zahnstange sehr langsam bis zum Microschalter und setzt einen Nullpunkt in der Software.
Danach gibt die Zahnstange den Microschalter sofort wieder frei ( dies schont den Mircoschalter mechanisch vor Abnutzungen im Betrieb).
Diesen Vorgang nenne ich Kalibrierung. Damit ist gewährleistet das die Schranke immer in der richtigen Position steht.
Nach der Kalibrierung ist die Schranke betriebsbereit. Über einen Impuls ( Schalter, Taster oder Funktionsdecoder ) öffnet sich die Schranke bzw. schliesst sich.

Im Moment ist der Stellweg fest im Decoder programmiert. Ich plane noch eine Fernbedienung um mehrere Parameter einstellen zu können
( Stellweg, Geschwindigkeit, Nachwippen ..... ).

Schaut euch einfach das Video an.

Gruß Marcel


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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#2 von michl080 , 29.08.2015 10:20

moinmoin,

das sieht tatsächlich sehr gut aus. Leider sind alle Antriebe mit Servo nicht so ruhig und gleichmässig wie Deine Lösung.
Hast Du keine Probleme mit dem Umkehrspiel Deines Getriebes?

Ich habe nur noch zwei winzige Kritikpunkte:
Am oberen Ende wird die Bewegung deutlich schneller. Vielleicht sollte der Motor dort etwas langsames laufen. Die Kinematik des Antriebs macht am oberen Ende aus wenig Linearbewegung viel Winkelbewegung.
Das Nachpendeln endet in der Mitte der Pendelbewegung. Am unteren Ende der Bewegung stimmt alles, aber am ooberen Ende würde ich die letzte Bewegung ins Zentrum der Oszillation führen.

Aber das sind nur Kleinigkeiten.

Super!

Michael


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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#3 von PaSchu ( gelöscht ) , 29.08.2015 10:51

Na das ist aber jetzt eine große Auszeichnung.


PaSchu

RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#4 von garti62 , 29.08.2015 14:10

Hallo Marcel,

Schrankenantriebe scheinen ja zur Zeit das Top-Thema zu sein

aber Scherz beiseite, eine sehr schöne Lösung von Dir, .
Besonders die einfache aber geniale Kalibrierung! Ich hab meinen Schrankenantrieb auch mit einem Schrittmotor gebaut. Allerdings ohne eine solche Kalibrierung. Das funktioniert bisher auch ganz gut. Wenn man ihn jedoch mechanisch verstellt (was ja eigentlich nicht vorkommt) oder z.B. die Betriebsspannung während des Stellvorganges ausfällt (was schon eher mal vorkommen könnte), muß ich die Endlagen wieder neu einstellen. Deshalb werde ich mal sehen, ob ich das mit dem Microschalter, der erst mal als Nullpunkt angefahren wird, nicht nachrüsten kann.
Übrigens, die Konstruktion aus kupferkaschiertem Halbzeug ist ganz nach meinem Geschmack, könnte von mir sein .

In diesem Sinne
schöne Grüße
Ulli


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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#5 von Bodo , 31.08.2015 09:36

Hallo Marcel,



vielen Dank für diese anschauliche Demonstration der Schranken-Mechanik. Die mechanische Umsetzung der Anlagen-Animation stellt für mich nämlich immer eine wesentlich größere Herausforderung dar, als die elektronische/programmtechnische Umsetzung.

Viele Grüße, Bodo


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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#6 von MicroBahner , 31.08.2015 09:47

Hallo Marcel,

Zitat von Bodo
Die mechanische Umsetzung der Anlagen-Animation stellt für mich nämlich immer eine wesentlich größere Herausforderung dar, als die elektronische/programmtechnische Umsetzung.

Dem kann ich mich nur anschliessen. Eine sehr saubere Arbeit. Nur eine Frage hätte ich noch dazu: Wenn ich das richtig sehe, hast den Microschalter so platziert, das er in der unteren Stellung der Schranke betätigt wird. Da die untere Stellung durch das Widerlager der Schranke recht genau sein muss, muss man doch auch den Microschalter sehr genau einstellen. Wäre es nicht einfacher ihn am oberen Ende zu positionieren? Dort hat man doch deutlich mehr 'Luft' für die Einstellung. ( Wie Du siehst - ich suche immer nach Möglichkeiten wo die Mechanik nicht so genau sein muss, und man das lieber mit Einstellungen in der Elektronik ausgleichen kann )


viele Grüße
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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#7 von garti62 , 31.08.2015 09:59

Hallo Franz-Peter,

das ist eigentlich egal, in welcher Stellung man die Kalibrierung macht. Da der Schrittmotor eine fest definierte Zahl an Schritten abfährt, müßte auch eine Kalibrierung in der oberen Endlage sehr genau sein, um dann in der unteren Endlage keine "Kollision" zu bekommen. Wie genau man den Endschalter positionieren muß, hängt, denke ich, letztendlich im wesentlichen von der "Robustheit" der Schrankenmechanik ab.

Schöne Grüße
Ulli


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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#8 von MicroBahner , 31.08.2015 10:05

Hallo Ulli,
das sehe ich ein bisschen anders. Der Kalibirierpunkt muss ja nicht unbedingt der Punkt sein, bis zu dem ich die Schranke letztendlich am oberen Ende bewegen will. Er muss nur von der Mechanik erreichbar sein. Oben kann ich die Mechanik sicher so auslegen, dass ich etwas über den gewünschten Endpunkt komme - unten nicht. In der Software kann ich dann - von da ausgehend - oberen und unteren Haltpunkt einstellen. Gut, ist dann in der Software vielleicht etwas umfangreicher - ab da habe ich halt kein Problem mit .


viele Grüße
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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#9 von garti62 , 31.08.2015 10:17

Hallo nochmal,

o.k., so gesehen hast Du recht. Wo letztendlich der Nullpunkt gesetzt wird, ist egal. Ich meinte mit "genau" eigentlich auch die exakte Reproduzierbarkeit.

Schöne Grüße
Ulli


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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#10 von MicroBahner , 31.08.2015 10:21

Zitat von garti62
Ich meinte mit "genau" eigentlich auch die exakte Reproduzierbarkeit.

Da hast Du wiederum recht. Aber das bedeutet letzendlich 'nur' eine stabile Ausführung der Mechanik, und einen guten Microschalter. So wie Marcel das aufgebaut hat, hätte ich da keine Bedenken.


viele Grüße
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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#11 von RiDTec , 31.08.2015 14:40

Hallo an alle,

Danke für die gute Resonanz.
Es freut mich wie Ihr euch Gedanken über den Microschalter macht.
Der Schalter wird nur bei der Kallibrierung belastet. Nach der Kallibrierung wird dieser wieder freigegeben.
Und somit nicht mehr berührt, eventuell nur die Schaltfahne.
Softwaretechnisch sieht das so aus:
- Spannung ein
- Schrittmotor dreht langsam zum Microschalter, egal wo sich die Schranke befindet
- wenn die Zahnstange den Schalter erreicht und dieser einen Kontakt ausgibt, wird ein Nullpunkt gesetzt
- danach gibt der Motor den Schalter wieder frei, bis der Kontakt offen ist und der Motor bleibt sofort stehen

Es erfolgt auch keine Belastung der Schranke, da das Widerlager einfedert.
Man kann es im Video leicht erahnen.
Man könnte das Widerlager auch weglassen. Macht kein Unterschied.

Gruß Marcel


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RE: Schrankenantrieb mit Schrittmotor

#12 von MicroBahner , 31.08.2015 15:08

Hallo Marcel,

Zitat von RiDTec
Es erfolgt auch keine Belastung der Schranke, da das Widerlager einfedert.

Wow, das ist natürlich die Luxus-Variante .

Wäre mir aber wohl zu aufwendig - ich such halt immer die mechanisch simplen Lösungen


viele Grüße
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