Einstellbares Drehmoment 10-100mNm - Realisierung automatischer Schraubendreher

[twincatter]

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Hallo miteinander,

es soll ein automatischer Schraubendreher realisiert werden der kleine Potentiometer, wie in der Elektronik üblich, verdrehen bzw. einstellen kann.

Hierzu möchte ich Euch fragen ob Ihr Tipps bzw. Erfahrungen habt wie dies realisiert werden könnte.

Die zu erwartenden Drehmomente bewegen sich im Bereich 10 - 100mNm.

Das Drehmoment soll einerseits so eingestellt werden können, dass das Poti sicher verdreht/eingestellt werden kann (evtl. ist das tatsächlich erforderliche Drehmoment beim Drehen nicht konstant), andererseits das Poti im Falle des Erreichens des mechanischen Anschlags nicht zerstört wird.

Wir wollen also beispielsweise ein Drehmoment von 25mNm vorgeben und das Poti über den Schrauber einstellen. Falls Drehmoment z.B. größer 70mNm auftritt soll Schrauber sofort stoppen (Poti steht auf Anschlag).

Ich denke an 3 prinzipielle Möglichkeiten:

a) Drehmomentvorgabe über Sollstrom, Drehmomentüberwachung über Iststrom
b) Drehmomentüberwachung über Messung des Drehmoments (Drehmoment-Sensor)
c) vielleicht gibt es auch eine fix-fertige Lösung (habe ich jedoch nicht gefunden)


Der Schrauber sollte über Beckhoff-Komponenten ansteuerbar sein.

Vielen Dank, Michael

 

[Larry Laffer]

Hallo,
bei den von dir genannten Mini-Kräften habe ich hinsichtlich des Antriebes, der Drehmoment-Sensoren und der Funktionalität so ein ganz kleines bißchen meine Bedenken.
Grundsätzlich gehen wird das mit einem Servo-Antrieb schon - als problematisch sehe ich nur die doch sehr kleinen Kräfte (hier vor Allem die Maximalkräfte bei Erreichen des Anschlages) an ...

Gruß
Larry

Nachsatz :
Über den Motorstrom wird da aus meiner Sicht ganz sicher nichts werden ...

 

[ge_org]

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Servus,
wir haben das auch bei etwas höherem Drehmoment von ca. max. 2Nm versucht. Wir sind aufgrund des Zeitaufwandes kläglich gescheitert!
Wie oft brauchst du diese Anwendung?
Wie konntest du dein Drehmoment jetzt erfassen/ermitteln (mNm kenne ich nicht, cNm Anwendungen eher schon)?
Unsere Theorie: Schrittmotor mit Drehgeber mit Stromvorgabe auf Stillstand fahren (Drehgeber) und dann gewisse Winkelgrade zurückfahren.
Problem: Blockmaß errreichen mit definiertem Drehmoment war nicht konstant, daher gabe es auch Probleme mit den Endwerten (Winkelgrade fahren war eine leichte Übung).
Kupplung: Motor mit Getriebeabgang/Getriebe/Schraubwerkzeug war eines unserer Hauptthemen, die wir nur unzureichend lösen konnten.
Hardwarekosten Eigenbau: Schrittmotor/Schrittmotorkarte/mech. Anbindung ca. 2000€, SPS sowieso vorhanden (dadurch Einsparung Hardwarekosten, vereinfachte Rezepturverwaltung-->direkt aus SPS Schraubanwendung konfigurierbar/anwählbar).
Irgendwann reichte es uns!
Ersatzschrauber (für andere Anlage eingebaut, vom nichtstun werden die auch kaputt), Rezepturverwaltung umgeschrieben, eingebaut, Ímplementierungsaufwand 2h (Bausteine zur Ansteuerung vorhanden, weil öfter verbaut.....), nichts mehr davon gehört.........
Wäre unser Konzept aufgegangen, hätten wir uns in den letzten 12 Monaten 30.000€ sparen können, wobei wir noch einige Anwendungen hätten, die kostengünstig umgesetzt werden sollten.

Wenn es auch um Zeit geht, würde ich AtlasCopco kontaktieren, die MicroTorque Schrauber sind recht nett.
Wenn Zeit egal ist, mal bei MaxonMotor nachschauen.

Georg

 

[winnman]

Schon mal über einstellbare mechanische Rutschkupplung nachgedacht?

 

[ge_org]

Soweit ich das verstehe will er auf einen Endanschlag fahren und dann das Poti mit Drehwinkel abfahren.

Rutschkupplung ist nett (könnte man auch mit Ini detektieren), aber im Bereich von cNm (oder mNm?) eher äußerst ungenau (vermutlich ca. +/-25%).

Genauere Angaben fehlen noch, aber vielleicht schafft er es, dann hoffe ich, dass er die Lösung auch postet.

Georg

 

[zako]

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... kleine Servo- Motoren werden z.B. auch bei Wicklern (z.B von dünnen Folien etc.) eingesetzt.
Periodische Störmomente (z.B. von Nutrastmomenten können auch vorgesteuert werden).

Folgender Motor hat ein Nennmoment von 180mNm. Ich könnte mir schon vorstellen, dass man da auf eine ausreichende Wiederholgenauigkeit kommt (man muss halt auch ein Leistungsteil mit geringen Nennstrom nehmen, damit die internen Stromwandler fein genug messen).
https://mall.industry.siemens.com/mall/us/en/Catalog/Product/1FK7011-5AK71-1AG3

Als Umrichter kann man einen SINAMICS nehmen (z.B. über Profibus,-net, CAN an überlagerte Steuerung)

 

[MasterOhh]

Bei Maxon gibt es auch Antriebe mit entsprechend kleinen Drehmomenten und dazu passenden Servo-Controlern.

 

[dentech]

Wir haben bei Schraubern immer Deprag als Partner, vielleicht nur mal so als Tipp.