Ruch liniowy

[danioto]

Witam,
potrzebuję porady. W jaki sposób można zrealizować ruch liniowy o niewielkim zakresie (do 3...5cm) w jak najbardziej zminiaturyzowany sposób? W grę wchodzą serwa, ale to jest zdecydowanie za duże, można również skonstruować jakąś przekładnię ze zwykłego silnika, tylko trzeba znaleźć jak najmniejszy silnik, nie musi mieć dużego momentu. Czyli jednym słowem, potrzebuję jak najmniejszego aktuatora - co możecie polecić?

[OldSkull]

Ze sprzężeniem zwrotnym czy bez? Bo jeśli ma być tanie i małe to:

- w niektórych CD-ROMach (w większości?) masz dokładnie taki mechanizm zrealizowany na silniku krokowym i specjalnej śrubie

- możesz też skorzystać ze zwykłęgo silnika (nawet z przekładnią) i przez jakieś sprzęgło (nawet plastikowe z jakiejś rurki, np. od długopisu, ale to zależy od momentu - inna opcja to np. pojedynczy kawałek tzw. kostki elektrycznej o odpowiednim rozmiarze) i drutu gwintowanego lub obciętej długiej śruby na którą nakładasz nakrętkę, do której się wlutowujesz (nie zapomnij o wyczyszczeniu i naoliwieniu całości). Problemem może być w takim rozwiązaniu sprawność i wytrzymałość, ale mniejszego się chyba nie da.

Inna sprawa to pomiar tej odległości (o ile potrzebny) - potencjometry liniowe trudno zdobyć, więc albo enkoder na silniku (obrotowy) albo obok wału i na śrubie (liniowy - o wiele bardziej skomplikowany). Możesz podać zastosowanie?

[nanab]

Może magnes i cewka?

[marek1707]

Widziałem kiedyś serwa modelarskie przeznaczone do mikrosamolotów, oparte na metalu pamiętającym kształt. Żadnego silnika, zębatek itp. Podejrzewam, że z wagą zeszli do 1-2g ale nie pamiętam, czy zakres ruchu by Ci wystarczył. Najmniejsze "silnikowe" to poniżej 4g i ok. 50zł.

Pomysł aktuatora z podłużną cewką wciągającą-wypychającą magnes cylindryczny jest dobry. Sprężynka trzymałaby rdzeń wewnątrz cewki a prąd (np. z typowego mostka do silników DC) modulowany PWMem wypychałby rdzeń w jedną lub drugą stronę.

Alternatywnie można wciągać rdzeń stalowy - wtedy aktywnie tylko w jedną stronę (w drugą - sprężynka) ale za to procesor mógłby mierzyć indukcyjność takiej cewki zależną od głębokości zanurzenia rdzenia i miałbyś sprzężenie zwrotne od położenia.

Rodzaj aplikacji jest tu kluczowy. Nie wiemy jakie siły wchodzą w grę, szybkości reakcji, dokładności pozycjonowania itp.

EDIT: A może da się zastosować typowo samolotowe podejście: bowdeny, czyli normalne serwo jest gdzieś daleko (np. w okolicach kabiny) a ruch przekazywany jest na stery za pomocą popychaczy z cienkiego drutu stalowego przesuwanego w rurce plastikowej. To można zginać nawet na promieniach poniżej 100mm i wciąż działa.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[danioto]

Dzięki za odpowiedzi. Nie chcę zdradzać docelowego przeznaczenia, bo to są dopiero wstępne przemyślenia, ale faktycznie za mało informacji podałem. Więc bardzo wstępnie:

1) Aplikacja w robocie sześcianie około 100x100x100 mm, w dwóch ścianach po dwie sztuki

2) Maksymalne obciążenie wzdłużne 4kg

3) Nie musi być ogromna szybkość reakcji

4) Wymagane sprzężenie zwrotne, dokładność pozycjonowania ok. 1mm

Najbardziej logicznym i pewnym rozwiązaniem jest silnik i przełożenie z nakrętki na popychacz + enkodery, tylko to zamie mi bardzo dużo miejsca i w przewidzianych gabarytach nie zmieszczę tego. Jeśli chodzi o propozycje:

1) W CD'kach jest tak, że nakrętka chodzi na śrubie, a to nie ma być pozycjonowanie liniowe, tylko popychacz.

2) Magnes i cewka... No nie wiem, czy to byłoby aż tak proste. To dość duże obciążenie, a takie rozwiązanie (kierując się intuicją) byłoby stratne (duży prąd przepływający przez cewkę).

Myślałem również o jakimś mechanizmie krzywkowym, ale to chyba niemożliwe wielkości zakresu ruchu do otrzymania przy tak małej ilości dostępnego miejsca.

[rezolut]

10cm długość możesz zwiększyć czero- a nawet pięciokrotnie stosując teleskopowe rozsuwane ceowniki. Nie wiem jak to się fachowo nazywa, ale chodzi mi o ideę zastosowaną w drabinach strażackich Magirus 😃

Tutaj widać 6:50min, że rozwiązanie opiera się na lince i silniku.

[OldSkull]

1) W CD'kach jest tak, że nakrętka chodzi na śrubie, a to nie ma być pozycjonowanie liniowe, tylko popychacz.

Czyli coś ma być wypychane dalej lub bliżej, tak? W takim wypadku wszelkie rozwiązania korzystające z szyny odpadają, a w takim wypadku nigdy nie uzyskasz sztywności przy takim obciążeniu na takiej długości. Ew. możesz cały mechanizm nieco odwrócić, czyli zrobić, że silnik obraca nakrętką i wciąga bądź też wysuwa śrubę. Usztywnienie konstrukcji we własnym zakresie. Enkoder można łatwo zrobić nakładając lub malując tarczę na wyjściu silnika, bo twoją przekładnią jest wtedy sama śruba.

[danioto]

Czyli dokładnie to co napisałem wczęśniej:

Najbardziej logicznym i pewnym rozwiązaniem jest silnik i przełożenie z nakrętki na popychacz + enkodery, tylko to zamie mi bardzo dużo miejsca i w przewidzianych gabarytach nie zmieszczę tego. Jeśli chodzi o propozycje:

Ciężko będzie to zrealizować w jakiś inny sposób, prawda? Ale sobie problem wymyśliłem... 😋

[OldSkull]

Niekoniecznie dużo miejsca - silnik może być w końcówce i odpychać się od "startu", który musi być odpowiednio sztywno zmontowany. Dużo zależy od tego ile miejsca potrzebujesz.

[danioto]

Tak, ale jeśli potrzebuję czterech takich niezależnych popychaczy, a obok tego jeszcze dwa silniki napędowe i wszystko chcę zmieścić w małej kostce jak napisałem we wcześniejszych postach, więc nadal szukam lepszego pomysłu...