Schrittmotor für Unterfräse

Hallo liebe Community,

ich brauche einen Rat zu einem kleinen Projekt. Ich habe eine Unterfräse, die ich in der Höhe verstellen möchte. Ich habe das über eine Mechanik gelöst, die über eine Spindel angetrieben wird. 8mm Spindelwelle. Von oben drehe ich die Welle von Hand (mit einer Kurbel) und unten möchte ich gerne einen Schrittmotor anschließen um das ganze elektrisch zu betreiben. Schrittmotor, weil ich ohnehin ein wenig Erfahrung (CNC Technik), damit sammeln möchte.

Solldaten des Motors:
1 Nm
5 mm Welle

Sonstige Anforderungen:

Ich möchte gerne 3 Schalter einbauen (Auf/ Ab / Mode). Die Schalter sollten auch werkstatttauglich sein.

Ich brauche 2 Endanschlagschalter.

Optional eine LCD Anzeige.

Den Rest würde ich per Software machen.

Was brauche ich nun alles? Könnt ihr mir vielleicht eine Empfehlung geben für eine Motor/ Arduino/ Motor Shield / Spannungsversorgung / Bibliothek- Kombination welche funktioniert und mit der ich arbeiten kann?

Vielen, vielen Dank für die Hilfe
Damian

Wie die Schalter aussehen sollen, und wo/wie sie montiert werden müssen, das mußt Du schon selbst wissen.

Beim Spindelmotor würde ich zusätzlich ein Getriebe anbringen, damit die Motorkraft tatsächlich ausreicht.

Anzeige und Schrittmotor sollten verträglich sein, wenn wie beim Verfahren von Hand keine besonderen zeitlichen Anforderungen existieren.

Der Rest wurde schon beliebig oft im Forum durchgekaut, da müßtest Du schon genauer beschreiben, was an Deinem Projekt so außergewöhnlich ist.

arddamian:

Ich möchte gerne 3 Schalter einbauen (Auf/ Ab / Mode). Die Schalter sollten auch werkstatttauglich sein.

Ich brauche 2 Endanschlagschalter.

Mit 2 Endschaltern und ohne Zwischenpositionen automatisch anfahren zu wollen ist ein Schrittmotor eher ungünstig. Er hat doch eine Reihe Nachteile, und man setzt ihn deshalb eigntlich nur ein, wenn es ums Positionieren geht. Oder was soll der 'Mode' Schalter bewirken?

Die Spindel ist ja eigentlich schon ein Getriebe. Ob Du da noch zusätzlich zum Motor eins brauchst, hängt von den Massen ab, die bewegt werden sollen, und von der Steigung der Spindel. Das müsste ein Maschinenbauer berechnen. Mit zusätzlichem Getriebe geht es auf jeden Fall langsamer, denn Stepper sind keine Motore für hohe Drehzahlen.

Ich befürchte einige Reibung beim Verfahren der Spindel, die ein Schrittmotor möglicherweise nicht aus dem Stand schafft. Aber ein Maschinenbauer sollte mit diesem Teil des Problems eigentlich selbst klarkommen - wenn er den Motor erst mal überhaupt zum Laufen gekriegt hat.

Hallo,

Vielen Dank für eure Antworten.
1 Nm reicht für die Anwendung aus. Getriebe ist nicht notwendig. Ich brauche eine genaue Positionierung, da ich die Höhe des Fräskopfes genau einstellen können muss. Die Endanschlagschalter sind für den Bauteilschutz damit ich nichts kaputt mache.

Auf die Bedeutung der Schalter will ich eigentlich nicht näher eingehen. 'Auf" und"ab" ist klar. Mit dem"Mode" will ich dann die Schrittweite umschalten. Aber per Software dann.

Da ich aber wenig Ahnung von der Hardware habe geht es mir mehr um eine valide Kombinatorik der Bauelemente, die ich verwenden kann.

Viele Grüße und vielen Dank

Vom Motor brauchst Du den Betriebsstrom für die Auswahl des passenden Treibermoduls. Dazu die Spannung, die über der nominellen Motorspannung liegen sollte, für das passende Netzteil. Ein Datenblatt ist dafür immer hilfreich.

arddamian:
Solldaten des Motors:
1 Nm
5 mm Welle

Mal schnell gesucht, um die Richtung zu zeigen, gehe ich von 1 Nm Drehmoment aus und finde Nema 23 Schrittmotor 1.8deg 1.9Nm 2.8A, wozu dann ein Treiber wie Schrittmotor Treiber 1.0-4.2A 20-50VDC passen dürfte. Netzteil 20-50VDC 6A nicht vergessen.

UNO, Nano oder Mega2560 sind Standard und dürften passen.

Standard ist auch die AccelStepper-Bibliothek, meine Sympathie haben aber die MobaTools, weil per Interrupt gesteuert, Tasterentprellung, Zeitsteuerung und neuerdings auch mit Rampe.

LCD 20x4 mit I2C-Schnittstelle, ich verwende die Bibliothek hd44780, es gibt aber auch andere.

Als Endschalter sind Rollenhebel praktisch.

arddamian:
Solldaten des Motors:
1 Nm
5 mm Welle

Die Kombination Drehmoment/Wellendurchmesser dürfte ein Problem sein. Praktisch alle Motore mit 1Nm oder mehr haben einen stärkeren Wellendurchmesser.

Das vorgeschlagene Netzteil scheint mit mir 360W etwas überdimensioniert :wink:

MicroBahner:
Das vorgeschlagene Netzteil scheint mit mir 360W etwas überdimensioniert :wink:

Ja schon, stört aber nicht, ich wollte auch nur "die Richtung" aufzeigen. Letztlich entscheiden neben den technischen Anforderungen dann Preis, Lieferbarkeit, Lieferant und dergleichen.

Hallo,
erst einmal vielen Dank für die sehr hilfreichen Tipps!

Folgendes Netzteil sollte doch auch ausreichen, oder?

Kann ich folgende Taster direkt am arduino verwenden?

Oder habt ihr vielleicht eine Alternative? Die Taster sollten schon etwas robuster sein, da ich dies in der Werkstatt verwende.

Vielen Dank und Grüße

arddamian:
Folgendes Netzteil sollte doch auch ausreichen, oder?
https://www.amazon.de/dp/B0816LK4H2/ref=cm_sw_r_apa_i_bsuWEb59DZ76M

Ja.

arddamian:
Kann ich folgende Taster direkt am arduino verwenden?
https://www.amazon.de/dp/B06Y657QLK/ref=cm_sw_r_apa_i_3tuWEb9R0B4G2

Ja.

Magst Du Metall?

Oder mit Ringbeleuchtung?

Vielen Dank!
Ringbeleuchtung sieht fein aus. Farbige Unterschiede können zusätzlich hilfreich sein.

Ich habe noch einen arduino duemilanova atmega 168. Das sollte auch passen, oder? Ist ja dem Uno sehr ähnlich.

Vielen Grüße.

arddamian:
Folgendes Netzteil sollte doch auch ausreichen, oder?
https://www.amazon.de/dp/B0816LK4H2/ref=cm_sw_r_apa_i_bsuWEb59DZ76M

Da war das von agmue vorgeschlagene besser. Von der Leistung her ist dieses genauso stark überdimensioniert, hat aber eine geringere Spannung. Der hohe Strom bringt dir gar nichts, außer das es bei einem Kutzschluß besser fackelt. Aber die niedrigere Spannung führt zu geringerem Drehmoment bei höheren Drehzahlen. Der von agmue vorgeschlagene Treiber kann ja auch mit den 36V umgehen.

arddamian:
Ich habe noch einen arduino duemilanova atmega 168. Das sollte auch passen, oder? Ist ja dem Uno sehr ähnlich.

Hat aber nur halb so viel Speicher ( Flash+Ram ). Je nachdem was Du vorhast, bist Du da sehr schnell an den Grenzen.

arddamian:
Ich habe noch einen arduino duemilanova atmega 168. Das sollte auch passen, oder? Ist ja dem Uno sehr ähnlich.

Ja, sollte gehen. Der Duemilanove mit ATmega168 hat zwar weniger Speicher (Flash und RAM) als ein aktueller UNO, aber dein Programm wird wahrscheinlich nicht so "speicherintensiv" werden.

In der Arduino-IDE nicht vergessen das richtige Board auszuwählen:
Werkzeuge / Board / Arduino Duemilanove or Diecimila
und bei Prozessor: ATmega168

Hallo,

das Programm wird recht klein und nur eine überschaubare state Machine.

Vielen Dank euch allen für die sehr hilfreichen Informationen!

Viele Grüße