Hoeknauwkeurigheid, wat en hoe te gebruiken?

[Gikke]

Goedenavond iedereen,
Ik ben van plan om een ontworpen systeem (pan-tilt achtig) aan te sturen. Laten we zeggen dat hier een laser op komt. Dit alles staat op een lagerblok om rond de "z-as" te roteren, Verticaal dus. Hierop staat een U-constructie die een gelagerde as ondersteund die dan om een horizontale as heen draait. stel dat ik met de laser op een afstand van 100m tot op ±50mm nauwkeurig wil kunnen richten. Dan moet de aandrijving de assen tot op 0.03°o,f tot op 1'en 48'' kunnen verdraaien. Dit met een koppel op de as van 2NM.

Vraag 1: Met wat kan ik dit het best doen? Servo-of stappenmotoren al dan niet met overbrenging (tandriem, wormwiel, harmonic drive, ...)
Vraag 2: hoe duur gaat het zijn om dit voor 2 assen te doen? De prijs hangt ervan af of ik het kan gaan maken of niet (student he...)

Ik ken zelf nog niet voldoende van die motoren, overbrengingen en dergelijken om dit te kunnen realiseren :/
Ik vermoed dat de combinatie stappenmotor en tandriemwiel al afvalt? Vanwege de 1.8°/stap en dan een maximale overbrengingsverhouding van 1/5 voor dergelijke systemen?

Met vriendelijke groet,
Giel

[Gikke]

Aan de moderator van dienst,
Als u denkt dat dit bericht beter in een andere rubriek staat mag u hem gerust verplaatsen!
Vriendelijke groet,
Giel

[audiomanics]

Beste Giel,
Ik neem maar even aan dat het om zichtbaar licht gaat? Lasers worden al van oudsher gestuurd met spiegels. En ik neem ook maar even aan dat het snel moet gebeuren.. Stappenmotoren en servo's worden dan zelden gebruikt. Wat je nodig hebt is dan een laser-mirror-actuator..
Kijk eens of dit is wat je nodig hebt:
https://www.youtube.com/watch?v=aiDs0bPAMwI
Natuurlijk kun je zelf ook wel wat maken met een programmeerbare stroombron en een gesloopte luidspreker of de kop-motor uit een harddisk. Als je de spiegeltjes maar kunt bewegen. calibratie en dergelijke zul je dan softwarematig moeten aanpakken..
Om een hele laser te bewegen is niet echt een optie, als het snel en accuraat moet gaan..

Kees

[Gikke]

Hoi Kees,
Snel moet het niet gaan. En de laser is puur om de incidatie te geven van een rechte lijn die ik wil gebruiken. De bedoeling is dat ik met een computer of iets dergelijks de motoren aanstuur en de laser moet zich dan ergens op richten. 360° rond de Z-as en vanaf horizontaal pakweg 30° naar boven of beneden.
Met vriendelijke groet,
Giel

[DaBit]

Die 30 graden naar boven en beneden kun je wel met een schroefspindeltje, armpje en kogelkopje doen. Dan haal je die 0,03 graden met gemak.

De beweging rondom de Z-as is lastiger. Een planetaire reductor van 1:20 - 1:40 kan, maar kost in fatsoenlijke kwaliteit best geld. Idem voor een harmonic drive.
Als ik de ruimte had zou ik 1 grote riemschijf frezen en aandrijven met een klein wieltje op een stappenmotor. Voor die rotatie-om-Z heb je niet zoveel koppel nodig lijkt me, en dan heb je van rek op de riem e.d. ook niet zoveel last.

[Gikke]

Die 30 graden naar boven en beneden kun je wel met een schroefspindeltje, armpje en kogelkopje doen. Dan haal je die 0,03 graden met gemak.

De beweging rondom de Z-as is lastiger. Een planetaire reductor van 1:20 - 1:40 kan, maar kost in fatsoenlijke kwaliteit best geld. Idem voor een harmonic drive.
Als ik de ruimte had zou ik 1 grote riemschijf frezen en aandrijven met een klein wieltje op een stappenmotor. Voor die rotatie-om-Z heb je niet zoveel koppel nodig lijkt me, en dan heb je van rek op de riem e.d. ook niet zoveel last.

Dat armpje en kogelomloop etc wordt hem niet... Ik wil op de as werken, daarvoor heb ik het systeem ontwikkeld. Mss zal dat wat moeilijker zijn of duurder, maar voor het alternatief is er ook gewoon geen ruimte.

Nu, plaats is er wel genoeg voor de z-as. Maar ik merk toch van mezelf dat ik meer naar een oplossing met een worm&wormwiel neig... de worm wordt dan aangedreven door een servomotor (formaat moet niet echt groot zijn lijkt me...) met een encoder. Of ziet iemand het anders? Ik zal morgen of straks eens foto's proberen te uploaden.
Met vriendelijke groet,
Giel

[Gikke]

Onder-aanzicht.
Boven-aanzicht
Isometrisch perspectief
Zij-aanzicht
Voor-aanzicht

De gebruikte lagers zijn:

2 stuks SKF EXPLORER 3305 A-2ZTN9/MT33 http://www.skf.com/in/products/bearings ... metricUnit

Bovenste in het lagerhuis = SKF EXPLORER 3210 A-2ZTN9/MT33 http://www.skf.com/sg/products/bearings ... 2ZTN9/MT33

Onderste in het Lagerhuis = Steyr Austria NUP 2310 E http://www.skf.com/my/products/bearings ... metricUnit

[clements]

Zon lineaire verstelling lijkt me ook niet handig omdat de hoek niet overal gelijk is met de verplaatsing.

Misschien kun je een pano head 360 hacken/gebruiken voor je doel. Eerste hit op google geeft de camranger 360.

[Gikke]

Aan de onderkant kan ik nog genoeg ruimte vrijmaken en aan de zijkant van de constructie waar de as horizontaal doorgaat kan ik ook nog genoeg ruimte vrijmaken.
Dus wat denken jullie?
Een tandriem-overbrenging, is dit nauwkeurig genoeg?
Een Wormwiel-overbrenging lijkt me eventueel beter, maar is dit effectief zo?
Harmonic drives lijken me over het algemeen vrij onbetaalbaar... Maar ik kom er ook niet zoveel tegen die gebruikt zijn en dan weet je ook geen specificaties...

Denk maar luid-op.
Groeten,
Giel

[Gikke]

Zon lineaire verstelling lijkt me ook niet handig omdat de hoek niet overal gelijk is met de verplaatsing.

Misschien kun je een pano head 360 hacken/gebruiken voor je doel. Eerste hit op google geeft de camranger 360.

Lineaire verstelling wordt hem niet, noch zo'n bestaand systeem...
Ik heb een paar foto's geüpload, m'n idee is om die Assen te verlengen en die dan te gebruiken.
Met vriendelijke groet,
Giel

[Damocles]

Misschien kan je iets differentieel doen? Bvb een stelschroef met spoed 1mm en een van 1.25mm die tegen elkaar in bewogen worden geeft 0.25mm spoed.

Kan me niet direct iets voor de geest halen met een hoekverdraaiing maar meestal wat lineair bestaat heeft zijn roterende alternatief. Een auto differentieel achtig iets met 2 stappenmotoren zou goed werken om een heel lage snelheid te verkrijgen maar een hoek zie ik niet meteen.

Je mag maar 2 van de 3 kiezen: makkelijk, goedkoop, nauwkeurig.

[Gikke]

Nauwkeurig heeft voorrang! Er zijn toch echt wel systemen die dit kunnen? Servomotoren kunnen toch al redelijk precies op de hoek positioneren? Set je hier een spelingvrije overbrenging op dat Kom je er toch? Of zie ik dit verkeerd?
Vriendelijke groet,
Giel

[DaBit]

Ik denk dat je servomotoren wat overschat. Of in ieder geval de enigzins betaalbare types.

En die spelingsvrije overbrenging is nou precies waar 'm de kneep zit. Maar opzich hoeft het voor jouw toepassing niet spelingsvrij te zijn, als je maar weet wat de speling is of de rotatie kunt meten.

[clements]

360/0,03 =12000. Ik denk niet dat je zo snel en encore vind met zoveel posities. En vertragingen tussen de aandrijving en encoder werken de nauwkeurigheid ook niet in de hand.