Kaufberatung vibrationsarmer NEMA Motor

Fräsmotoren / HF-Spindeln, Frequenzumrichter
Antworten
Benutzeravatar
Shazbot
Beiträge: 3
Registriert: 21.02.2018, 23:24

Kaufberatung vibrationsarmer NEMA Motor

Beitrag von Shazbot » 22.02.2018, 00:23

Tag zusammen,
ich wollte mal fragen, ob ihr zufällig Tipps für besonders vibrationsarme NEMA Schrittmotoren habt :)

Einsatzzweck ist die Anbindung an eine 30cm Linearführung (RK Compact 30) von Rose+Krieger. Die Führung hat eine 5mm Welle und soll für die Makrofotografie mit starker Vergrößerung eingesetzt werden, bei der das Motiv in Mikrometerschritten in Richtung der Kamera bewegt werden soll. Dabei ist es natürlich äußerst wichtig, dass die gesamte Konstruktion so wenig wie möglich erschüttert wird.

Daher wollte ich fragen, ob ihr besonders empfehlenswerte Schrittmotoren kennt, welche sich (von der dahinterliegenden Elektronik erstmal ganz abgesehen) sehr feinschrittig und vibrationsarm verhalten.

Hier noch einmal die groben Anforderungen:
- zweiphasig
- max. 1,5A pro Phase
- Kopplung an eine 5mm Welle möglich
- leiser und vibrationsarmer Antrieb
- 0,9°Schrittwinkel wäre sicher nicht von Nachteil, wenn möglich vllt. sogar 0,45°

Da ich mich erst seit kurzem mit Schrittmotoren beschäftige, fehlt mir leider gänzlich die Übersicht, welche Marken in dem Bereich zu empfehlen wären und um welche man eher einen Bogen machen sollte. Ich hoffe, dass ich hier bei den Experten gelandet bin und wäre für ein paar Tipps und Empfehlungen sehr dankbar :)

Lieben Gruß,
Shazbot

Lars
Beiträge: 633
Registriert: 07.09.2016, 12:33

Re: Kaufberatung vibrationsarmer NEMA Motor

Beitrag von Lars » 22.02.2018, 08:04

Auch wenn es komplett Perlen vor die Säue ist: Ein kleines Servo wäre vibrationsärmer als jeder Schrittmotor. Schaue doch mal hier rein: https://cncwerk.de/forum/viewtopic.php?f=5&t=806

Es muß dann auch nicht die 180W-Variante sein...

Du fährst dann ein Stück, machst das Foto, und fährst wieder ein Stück? Oder fotografierst du während der Fahrt? Das wäre doch vermutlich auch möglich, wenn du z.B. mit 1mm/Minute fährst und dabei dann deine 120 Fotos/Minute machst. Hat dieser Schlitten ein Getriebe? Wieviel Steigung / Umdrehung an der Kurbel? Ein hoch untersetztes Getriebe zwischen Servo und Kurbel wäre bestimmt sinnvoll.

Benutzeravatar
Shazbot
Beiträge: 3
Registriert: 21.02.2018, 23:24

Re: Kaufberatung vibrationsarmer NEMA Motor

Beitrag von Shazbot » 22.02.2018, 14:56

Hallo,

vielen Dank für deine Antwort!

Das Fotografieren passiert Schritt für Schritt. Der Schlitten bewegt sich, kurze Pause, Auslösung der Kamera, kurze Pause, der Schlitten bewegt sich, usw. usw., bis die vordefinierte Anzahl an Teilschritten durch ist.

Zur Steuerung benutze ich einen USB-Controller mit 4-poligem NEMA-Anschluss für den Motor, welchen ich per Software mithilfer einiger Parameter koordinieren kann. Dort kann ich auch die Geschwindigkeit des Motors sowie die Schrittweite einer ganzen Umdrehung (z.B. 200 bei 1,8°) vorkonfigurieren. Die kleinstmögliche Weite eines folgenden Teilschrittes, der sich definieren lässt, liegt bei ungefähr 5 μm. Von daher gehe ich davon aus, dass der Controller schon die nötigsten Features fürs Microstepping mit integriert hat.

Für meine Linearführung brauche ich nun allerdings noch einen passenden Motor.
Die Führung hat eine 5mm Welle und eine Spindelsteigung von 0,5.
Hier nochmal die genaueren Spezifikationen (zum RK Compact 30):
https://www.rk-rose-krieger.com/fileadm ... pact_d.pdf

Vom Hersteller gibts auch einen Motoradapter sowie eine Kupplung, passend zu NEMA 17 bzw. 23. Der Adapter passt allerdings nur für die größeren Modelle. Für meine 30cm Ausführung müsste ich dann selbst Hand anlegen, um Motor und den Rahmen der Linearführung fest miteinander zu verbinden. Vielleicht bastel ich mir da einfach eine Basis aus MDF.

Mit der Getriebeübersetzung bin ich mir sehr unsicher, da ich mit solchen mechanischen Dingen bisher kaum etwas zu tun hatte.
Die einfachste Variante wäre für mich wohl, einfach einen kompatiblen NEMA-Motor dranzuflanschen und per Controller dann die Teilschritte mit Microstepping vorzugeben :D

LG,
Shazbot

Lars
Beiträge: 633
Registriert: 07.09.2016, 12:33

Re: Kaufberatung vibrationsarmer NEMA Motor

Beitrag von Lars » 22.02.2018, 19:37

Ich verstehe noch nicht, warum der Schrittmotor vibrationsarm sein soll, wenn du in den Bewegungspausen fotografierst.

Mal angenommen, du hättest Vollschritte, 200/Umdrehung, dann fährt der Schlitten bei jedem Vollschritt 0,5mm/200 = 2,5µm. Du fährst also einen Schritt, und dann bewegt sich an der Steuerung nichts mehr, nur die Kamera schwingt auf dem Schlitten noch nach. Dieses Nachschwingen bekommst du besser durch eine steife Halterung in den Griff, die eine gute Materialdämpfung hat (z.B. Holz). Und die Kamera nicht nur über das Stativgewinde einschrauben, das ist viel zu weich.

Ein Servo und auch jeder andere Schrittmotor würde bei so einer kleinen Bewegung dieselben Schwingungen einleiten: Start-Stop macht halt Beschleunigungen -> Kräfte -> Verbiegungen -> Schwingungen.

Ich denke, wenn du nicht die abgebildte Schlittenführung kaufst, sondern dir was maschinenbaumäßig steifes selbst baust (mit zwei oder vier Schlitten, Linear-Schienen auf einem Holzbalken), und dann noch die Kamera steif an zwei Punkten aufspannst (Stativgewinde + Objektivhalter), dann hast du ein sehr schwingungsarmes System. Und dann irgendeinen billigen Schrittmotor dran.

Benutzeravatar
Shazbot
Beiträge: 3
Registriert: 21.02.2018, 23:24

Re: Kaufberatung vibrationsarmer NEMA Motor

Beitrag von Shazbot » 22.02.2018, 21:01

Vielen Dank für deine Eindrücke!

Die Kamera selbst ist aktuell gar nicht das Problem. Die wird hängend fest an einem Aluprofil montiert und wird während dem Akt auch gar nicht bewegt.
Stattdessen wird das Motiv in ver Vertikale Schritt für Schritt auf die Kamera zubewegt. Dafür soll die verlinkte Linearführung dienen, über die das Motiv in der Fokusachse dann langsam nach oben bzw. unten gefahren wird. Dafür müsste ich allerdings auch noch eine horizontale Plattform an die Linearführung anbringen, z.B. über einen Winkelverbinder. Auf diese Plattform kann dann das Motiv gelegt werden. Wahrscheinlich werden dort auch noch zwei Blitze per Gelenkarm angebracht.

Problem bei der Geschichte ist, dass die Motivebene über den ganzen Prozess hinweg nicht erschüttert werden darf. Ansonsten ergeben sich beim Zusammenfügen der Bilder in der Nachbearbeitung (Focus Stacking / Addieren der Tiefenschärfe) Artefakte.
Daher sollte von Seiten des Motors so wenig Erschütterung wie möglich ausgehen...

Wenn du meinst, dass es unter den Bedingungen so ziemlich egal ist, welchen Motor man nimmt, dann würde ich einfach einen von Reichelt nehmen, der die groben Specs abdeckt.

Um die Linearführung und den Motor miteinander zu verbinden, werde ich mir denke ich eine MDF-Platte als Basis nehmen und seitlich vielleicht noch ein paar Streben dransetzen, damit sich mit der Rotation nichts mehr drehen und verwinden kann.

Lieben Gruß,
Shazbot

Antworten

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 3 Gäste