Steuerung für einen Schrauber

[Sawail]

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Hallo alle zusammen,

Ich möchte eine Steurerung für gesteuete Elektroschrauber für industrieller Einsatz bauen. Mit der Steuerung sollen Servomotor und Drehgeschwindigkeitssensor gesteuert werden, und zwar sehr schnell. die Frage ist, ob man SPS-Steuerung oder Mikrocontroller am bessten anwendet? und wenn Mikrokontroller, dann am liebsten Mikrokontroller Fertigmodul. die ander Frage ist, wenn So einen passenden Mikrokontrollermodul gibt es. wo man das findet?

vielen dank im voraus!

 

[Draco Malfoy]

Hallo alle zusammen,

Ich möchte eine Steurerung für gesteuete Elektroschrauber für industrieller Einsatz bauen. Mit der Steuerung sollen Servomotor und Drehgeschwindigkeitssensor gesteuert werden, und zwar sehr schnell. die Frage ist, ob man SPS-Steuerung oder Mikrocontroller am bessten anwendet? und wenn Mikrokontroller, dann am liebsten Mikrokontroller Fertigmodul. die ander Frage ist, wenn So einen passenden Mikrokontrollermodul gibt es. wo man das findet?

vielen dank im voraus!

Sind wieder Fragen von der Sorte "Hab keine Ahnung von der Technik aber möchte gerne ein Produkt verkaufen". Lösung: qualifizierte Expertise vom Elektroingenieur einholen, sich danach entscheiden, ob es eine proprietäre Eigenentwicklung (auf MK-Basis) werden soll oder eine Fertigbaukiste mit standartisierten Betriebsmitteln im Schaltschrank. Danach entweder ab zum Mikrokontroeller-Borad (hier ist keins) oder hierher und weiter fragen.

Was zum Geier für welcher Schrauber soll das überhaupt sein ? Etwas im Bereich Automobilindustrie ?

 

[Larzerus]

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Ja nen bisschen mehr INFO wäre schon nötig um das wirklich zu beurteilen. Aber bis jetzt würde jetzt mal sagen arduino bietet sich an für die Aufgabe.

http://www.amazon.de/Adafruit-Motor...4711&sr=1-1&keywords=servo+controller+arduino

 

[jensemann]

Ich möchte eine Steurerung für gesteuete Elektroschrauber für industrieller Einsatz bauen

Klint für mich nach "s darf nichts kosten, setzen wir mal den Praktikanten ran.."
Sowas gibts schon fertig und ist nicht so teuer wie die Nachbesserung der Eigenbauanlage während der Produktion.
http://lmgtfy.com/?q=schraubersteuerung

 

[ostermann]

Hallo Larzerus,

Ja nen bisschen mehr INFO wäre schon nötig um das wirklich zu beurteilen. Aber bis jetzt würde jetzt mal sagen arduino bietet sich an für die Aufgabe.

http://www.amazon.de/Adafruit-Motor...4711&sr=1-1&keywords=servo+controller+arduino

Das wäre allerdings wirklich ein Spielzeug für Praktikanten und keine Hardware für ernsthaften industriellen Einsatz. Die ganzen Motor-Shields für Arduino und Co. halten selten was das Datenblatt des Chipherstellers verspricht, weil das Design schlecht ist und ausser der Basisbeschaltung aus dem Datenblatt eigentlich nichts verbaut wird. Da kann man die Schaltung gleich selbst machen, weil man das Datenblatt ohnehin lesen und verstehen muss. Für den professionellen Einsatz nimmt man dann besser Hardware, die Out-of-the-box funktioniert.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

 

[Boxy]

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Neben der ganzen Sache mit dem Mikrokontroller kommt ja auch noch das ganze mit Verstärker, Drehmomentaufnehmer und Co. hinzu ...
Da wird es wohl kaum fertige Module geben (außer du kommst z.B. an die Module von Bosch, Atlas Copco usw. drann).
Da musst Dir halt die einzelnen Grundmodule (Experimentier Platinen) besorgen, verbinden und Programmieren ...

Was natürlich eine Möglichkeit wäre, ist man nimmt kleine Servoverstärker (z.B. Elmo) und hängt da dann einen Mikorkontroller mit CAN rann und versucht darüber zu steuern ...

 

[bike]

Hallo Larzerus,



Das wäre allerdings wirklich ein Spielzeug für Praktikanten und keine Hardware für ernsthaften industriellen Einsatz. Die ganzen Motor-Shields für Arduino und Co. halten selten was das Datenblatt des Chipherstellers verspricht, weil das Design schlecht ist und ausser der Basisbeschaltung aus dem Datenblatt eigentlich nichts verbaut wird. Da kann man die Schaltung gleich selbst machen, weil man das Datenblatt ohnehin lesen und verstehen muss. Für den professionellen Einsatz nimmt man dann besser Hardware, die Out-of-the-box funktioniert.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Also ich würde mir nicht zutrauen so pauschal zu urteilen.
Aber ich muss ja nicht eine Idee, die am wachsen ist, schlecht schreiben, muss ja nichts direkt verkaufen, bin ja fest angestellt.


bike

 

[ostermann]

Was willst mir damit sagen? Glaubst du ich verkaufe durch so ein Statement auch nur für einen Euro mehr? Ich schreibe das nicht, weil ich etwas verkaufen will, sondern weil ich über 15 Jahre Erfahrung mit der Entwicklung von Motorsteuerungen habe. Und weil ich in diversen Foren sehe, wie viel Probleme die Leute mit diesen Boards haben. Das sind Spielzeuge und keine kommerziell einsetzbaren Motorsteuerungen. Punkt.

Und wenn du Zweifel an meiner Kompetenz haben solltest kannst du gerne mal durch meinen Blog stöbern:
http://www.schrittmotor-blog.de/
Da habe ich übrgrigens zuletzt auch etwas konstruktives zum Thema Arduino geschrieben.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

 

[zotos]

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Neben der ganzen Sache mit dem Mikrokontroller kommt ja auch noch das ganze mit Verstärker, Drehmomentaufnehmer und Co. hinzu ...
Da wird es wohl kaum fertige Module geben (außer du kommst z.B. an die Module von Bosch, Atlas Copco usw. drann).
...

Oder man nimmt gleich eine Schraubersteuerung mit passendem Schrauber von Bosch, Atlas Copco, Desoutter, Cleco, usw., usw.

Die Ausgangsfrage liefert wenig Ansatzpunkte um Hilfestellungen zu geben. Wie sind denn Deine Vorkenntnisse in den Bereichen Antriebs- und Regelungstechnik?

 

[Boxy]

Wir wissen ja nun noch nicht, welcher Hintergrund dahinter steckt.
Es könnte sich ja auh wirklich um eine Projektarbeit handeln, oder eine Firma möchte die Entwicklung eines Schraubers starten?

die Frage ist, ob man SPS-Steuerung oder Mikrocontroller am bessten anwendet?

Um hierauf einmal noch einzugehen, mit der SPS wird es so nichts (mein Ansicht)!
Die ganze Steuerung usw. wird am besten über einen eigen Mikrokontroller gemacht, welcher dann seine "Aufträge" von z.B. einer SPS oder NC Steuerung oder Schalterbox usw. erhält.
Den Mikrokontroller kannst speziell mit z.B. C usw. direkt programmieren und dieser ist viel schneller als ne SPS.
Gerade wenn spezielle Schraubstufen o.ä. benötigt werden (z.B. Gradient) wird einiges an Berechnung und Regelung benötigt. Das mit der SPS zu machen wäre quatsch ...
Gerade wenn man dann auch z.B. die Schraubverläufe/Kurven entsprechend darstellen möchte. Da kann es hin und wieder eng mit der Zykluszeit werden um die nötigen Werte zu speichern und darzustellen!

Mit einer SPS und einen Servoantrieb, kann man natürlich auch manche Schraubaufgaben erledigen!
Den Servo kann man ja in Drehmoment oder Drezahlbetrieb nutzen!
Allerdings ist das ganze wohl träge und nicht so präzisse wie mit einer Schraubersteuerung (z.B. SE3xx von Bosch). Auch haben Schraubersteuerungen mehr Möglichkeiten und spezielle Schraubanwendungen (Gradient, Slip-Stick, Triggerstufe usw.).

und wenn Mikrokontroller, dann am liebsten Mikrokontroller Fertigmodul. die ander Frage ist, wenn So einen passenden Mikrokontrollermodul gibt es. wo man das findet?

Zum Aufbau im Labor wäre die Möglichkeit wie oben schon beschrieben via Aruino oder Mikrokontroeller-Borad (80cxxx) plus halt noch Leistungselektronik für Motorsteuerung und Treiberstufe und Drehmomentauswertung.
Aber für einen Industriellen Einsatz, muust viel mehr auf EMV usw. achten, das dann wohl eigene Boards designt werden müssen ...

Mal so schnell gemacht wird dies wohl nicht sein ... Da steckt schon viel mehr dahinter.
Auch sollte erst einmal das Pflichtenheft gemacht werden.
Habe früher einige Jahre mit Schraubtechnik (speziell Bosch SE3xx) verbracht und die Entwicklung damals quasi live mitgemacht.
Das hat schon einiges an Zeit gedauert!

 

[zotos]

Wir wissen ja nun noch nicht, welcher Hintergrund dahinter steckt.
Es könnte sich ja auh wirklich um eine Projektarbeit handeln, oder eine Firma möchte die Entwicklung eines Schraubers starten?
...

Wo der TE hin will ist mir auch noch nicht klar. Vielleicht hilft er uns da ja mal auf die Sprünge.

...
Um hierauf einmal noch einzugehen, mit der SPS wird es so nichts (mein Ansicht)!
...

Das kommt wohl auch etwas auf die SPS an wenn ich mir anschaue was Beckhoff mit TwinCAT an Antriebslösungen anbietet (NC, Robotik usw.) könnte auch sowas eine Möglichkeit darstellen.

Aber das hätte dann wenig mit dem eigentlichen SPS System zu tun und daher stimme ich Deiner folgenden Aussage voll und ganz zu:

...
Gerade wenn spezielle Schraubstufen o.ä. benötigt werden (z.B. Gradient) wird einiges an Berechnung und Regelung benötigt. Das mit der SPS zu machen wäre quatsch ...
Gerade wenn man dann auch z.B. die Schraubverläufe/Kurven entsprechend darstellen möchte. Da kann es hin und wieder eng mit der Zykluszeit werden um die nötigen Werte zu speichern und darzustellen!
...

Das sind Punkte an denen man ansetzen sollte. Bevor man beschließt wie man was realisieren möchte, sollte man klar definieren was man realisieren will/muss.

Von daher kann ich Boxy in folgendem Punkt auch nur Zustimmen:

...
Auch sollte erst einmal das Pflichtenheft gemacht werden.
...

Zum Schrauben gehört ganz schön was dazu. Viele unterschätzen Schraubprozesse und denken "zuhause mit meinem 99,-€ Akkuschrauber, schraub ich auch alles.". So einfach ist es aber in der Praxis selten, manchmal aber eben doch. Vieles kann man auch mit einem Pneumatikschrauber schrauben und ggf. hat der TE ja ganz einfache Anwendungen.

...
Mit der Steuerung sollen Servomotor und Drehgeschwindigkeitssensor gesteuert werden, und zwar sehr schnell.
...

Beim Schrauben hat man ja meist mit zwei Größen zu tun die erfasst werden Winkelposition und Drehmoment. Die Genauigkeit und die Art und Weise wie diese erfasst werden, hängt mal wieder direkt von den Anforderungen und dem Geldbeutel ab. Was der TE nun mit einem "Drehgeschwindigkeitssensor" vorhat ist mir schleierhaft, dies würde ich eher über die Position und die Zeit ermitteln und keinen eigenen Sensor verbauen.

Auch die Auswahl vom Motor ist wahrscheinlich eine Wissenschaft für sich. Die meisten Schrauber die ich bisher gesehen habe hatten relativ lange Motoren mit relativ geringem Durchmesser, ich vermute das liegt daran das man diese wegen des geringen Durchmesser gut beschleunigen und abbremsen kann, die Länge braucht man wahrscheinlich um die nötige Kraft aufbringen zu können.

 

[Knaller]

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Moin. Die sind so dünn, damit man weiter dran kommt oder viele nebeneinander. Versuch mal eine Zylinderkopf oder ein Rad (Felge) mit 5 loch Befestigung in einem Rutsch zuschrauben. die meisten schrauber sind servoantriebe. Bis zu 2 Geber und 2 Kraftsensoren sind dann verbaut. Kommt auf die geforderte Sicherheit an. Schrauber in der Automobilindustrie werden spätestens alle 2 Jahre geprüft.

 

[zotos]

Moin. Die sind so dünn, damit man weiter dran kommt oder viele nebeneinander. Versuch mal eine Zylinderkopf oder ein Rad (Felge) mit 5 loch Befestigung in einem Rutsch zuschrauben.
...

Ich bezweifele das dies "DER" maßgebende Grund ist. ich denke da spielt die Dynamik eine viel wesentlichere Rolle.

 

[Knaller]

Moin

hallo zotos
Genau aus dem Grund "Platz" wurden die Baureihen MAC 25 und deren Nachfolger bei Bosch Rexroth entwickelt. Fa Krause in Bremen hat da 100derte verbaut

 

[zotos]

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Denk doch was Du willst. Aber "100derte" von Schraubern beim Krause sind nicht der "DER" Grund warum Bosch, Atlas und Co. Tausende und aber Tausende von Schraubern so bauen. Es mag ja sein das bei vielen Fällen die lange schlanke Bauform auch einen Platzvorteil bringt, aber ich bezweifele das die der von Dir postulierte Hauptgrund ist. Denn wenn man nur einwenig mal über den Markt drüber schaut merkt man das es so gut wie keine kurzen und dicken Schrauber gibt (im Gegensatz zu den Programmierern, da gibt es so einige kurze und dicke darunter ;o) )

Wen es interessiert wird mit unserem freund Google genügend Erklärungen bekommen die den Zusammenhang von Trägheitsmomenten, Schwungenergie, Beschleunigung und Co. liefern.

 

[Knaller]

Hallo zotos. Deine Angaben stimmen da nur zum Teil. Ich habe viel mit Schrauben zu tun und es wurde viel wert auf die Durchmesser wegen Platzproblemen gelegt . Die lange schmale Bauform war oft verdammt schwierig in der Konstruktion.

 

[Boxy]

Das kommt wohl auch etwas auf die SPS an wenn ich mir anschaue was Beckhoff mit TwinCAT an Antriebslösungen anbietet (NC, Robotik usw.) könnte auch sowas eine Möglichkeit darstellen.

Aber das hätte dann wenig mit dem eigentlichen SPS System zu tun ....

Natürlich gibts es da heute sehr schöne Möglichkeiten wenn man die Möglichkeiten von MotionControl betrachtet.
Allerdings ist dies dann in meinen Augen, ne Insel-Lösung für z.B. ein Projekt (begrenzte Möglichkeiten bezogen auf Schraubtechnik).
Klar habe ich auch schon NC-Antriebe als Schrauber mit ner CNC genutzt. Aber die Möglichkeiten waren eher begrenzt im Vergleich mit z.B. SE30x
Gerade wenn man entsprechende Schraub Appliaktionen benötigt oder aufbaut, sieht man sehr schnell wie Aufwendig dies werden kann.

Auch stellt sich dann die Frage von Kosten/Nutzen/Aufwand ...

Es bleibt daher, ist die Frage des TE bezogen auf ein Projekt/Problem/Applikation oder bzgl. Entwicklung eines Schraubsystems.
Es gehört ja dann mehr dazu, neben Steuerung ja auch die ganze Mechanische Komponenten wie Motor, Planetengetriebe, Drehmomentaufnehmer und Abtrieb und Spindel ...

Mit der Steuerung sollen Servomotor und Drehgeschwindigkeitssensor gesteuert werden, und zwar sehr schnell.

Nebenbei am Rande, die Steuerung steuert keine Drehgeschwindigkeitssensor (nun nicht kleinlich werden, das über die Steuerung/Regelung des Servos letztendlich auch der Drezhalsensor gesteuert wird ) .
Heute sind meist z.B. Hall-Sensoren in den Motoren mit verbaut und daraus wird die Drehzahl und Drehfeldlage/Reihenfolge ermittelt.