[ubit]

Hi,

ich habe jetzt eine an "meinen" Schlitten angepasste Version der Bodenplatte gedruckt und den angepassten Schlitten ebenfalls. Im Prinzip scheint das ganz gut zu funktionieren. Allerdings ist das seitliche Spiel etwas zu groß, daher lässt sich der Schlitten aus der Schiene kippen. Unterstützt wird das noch weil der äußere Rand der Schiene in der Bodenplatte nun recht schmal ist (halt so schmal wie der Schwalbenschwanz unten) und ich momentan nur PETG als Material habe. Wenn man die Bodenplatte kopfüber montiert fällt der Schlitten allerdings nicht durch sein Eigengewicht aus der Nut - man muss ihn schon "mutwillig" kippen und aus der Nut nehmen. Wenn ich die Seite der Nut noch etwas dicker mache und den Schlitten insgesamt etwas breiter, dann dürfte das so funktionieren wie ich mir das vorstelle - sowas hängt aber natürlich auch immer sehr stark von den Einstellungen des Druckers und Slicers ab wie maßgenau "Nut und Feder" ineinander passen. Mein Drucker druckt halt ziemlich präzise - da ist die viele "Luft" in der Konstruktion eigentlich schon deutlich zu viel.

Aber der Schlitten läuft recht sanft in der Nut - was natürlich durch das Material PETG sicherlich unterstützt wird. Das Zeug gleitet halt spürbar besser als PLA und ist auch deutlich dauerhafter - insofern eh die günstigere Wahl für so ein mechanisches Teil. Mit PLA würde ich mir Sorgen um die Langzeithaltbarkeit machen - je nach Sorte wird PLA mit den Jahren gerne mal etwas spröde. Alternative wäre noch ABS.

Ansonsten habe ich jetzt noch gar nicht weiter nachgedacht und das Teil mit der 0,4 mm Düse gedruckt. Das Zahnrad ist gerade im Druck - mal schauen ob die Zahnstange und das Zahnrad zueinander finden....

Wenn Montag die Servos kommen werde ich mal schauen ob ich das dann irgendwie zusammen geklöppelt bekomme. 2 mm Schrauben und Muttern habe ich auch keine hier - da werde ich wohl etwas improvisieren müssen. Oder nochmal umkonstruieren auf M3-Schrauben und Muttern.

Ciao, Udo

[ubit]

Den Schlitten muss ich auf jeden Fall nochmal neu drucken. Beim kopieren aus der Datei des Original-Schlittens in meine Version verändert sich offenbar das Modul der Zähne - obwohl laut "Properties" Alles gleich bleibt. Vielleicht liegt es auch einfach an unterschiedlichen Versionen von FreeCAD oder der Gear Workbench. Doof jedenfalls Naja - die (jetzt hoffentlich) korrekte Version ist schon entworfen und wird dann morgen halt nochmal gedruckt.

Dann noch einen kleinen Arduino-Sketch schreiben und nächste Woche einfach mal den Antrieb im Dauerbetrieb laufen lassen und schauen was passiert.

Ciao, Udo

[ubit]

So - fertig gedruckt:




Wie gesagt: PETG... Daher ein paar Fäden.

Ein paar Feilenstriche waren notwendig um den Schlitten leichtgängig zu machen. Ggf. sollte man die Unterseite des Schlittens noch etwas konvex wölben um die Reibung hier zu reduzieren - ich habe das mit etwas Schleifpapier nach dem Druck gemacht. Verbessert die Leichtgängigkeit deutlich.

Leider lässt sich der Schlitten immer noch aus der Führung "kippen". Allerdings nur wenn der Turm seitlich am Antrieb vorbei kippen kann. In der Praxis sollte - kopfüber unter der Anlage montiert - da keine Gefahr bestehen das der Schlitten herausfällt. Die Zähne des Schlittens und des Zahnrades passen sehr gut ineinander.

Die Konstruktion der Schalterbetätigung habe ich mir hier für den ersten Test gespart.

Ciao, Udo

[am1337]

Hallo Udo,


Sehr gut gemacht.

Vermutlich würde eine kleine "Nase" an dem äußeren Steg der Bodenplatte reichen, damit der Schlitten nicht herausfallen kann. Sie muss halt dort sein, wo sie das Zahnrad nicht stört und wenn sie mindestens so breit wie der Zahnabstand ist sollte sich auch nichts verhaken können.

Viele Grüße

Achim

[ubit]

Wie gesagt: So lange der "Turm" am Gehäuse anschlägt kann man den Schlitten nicht herauskippen. Für die Überkopf-Montage sollte das ausreichend sein.

Für die (noch) einfachere Schalterbetätigung würde ich einen Schlitz im Turm für eine einzelne Mutter vorschlagen. Dann einfach eine Schraube durch, dann ist es justierbar und einfach. Den Schalter kann man dann wahlweise mit dem Schraubenkopf oder der Schraubenspitze betätigen.

Ciao, Udo

[ubit]

Hi,

ich habe nochmal etwas an dem Micro-Antrieb herumgebastelt um zu zeigen wie ich mir das vorstelle. Änderungen gegenüber Achims Ursprungsversion:

* M3 Schrauben (nur für die Befestigung des Schalters braucht man noch M2), weil ich davon halt eine Menge hier habe *g*
* Senkkopfschrauben für die Befestigung der Bodenplatte unter der Anlage
* Nut nur einseitig für bessere Druckbarkeit
* Geänderte Betätigungsschraube für den Schalter mit einer expliziten Kontermutter

Hier als FreeCAD-Datei (die allerdings nicht sonderlich aufgeräumt ist und als STL (damit "Jeder" sich das z.B. im MS 3D-Builder oder in Cura anschauen kann.

[attachment=1]Komplett FCStd.zip[/attachment]
[attachment=0]Komplett STL.zip[/attachment]



Man könnte den Antrieb noch etwas kompakter bauen wenn man den Schalter weiter nach links versetzt und/oder einen Schalter normalen Microschalter ohne Rollen benutzt. Oder den Schalter ganz ohne Zunge betreibt und mit der Schraube direkt den "Schaltnippel" betätigt - dann müsste man aber sehr genau justieren.

Die Befestigung des Stelldrahts ist sicherlich auch noch Verbesserungswürdig.

Ciao, Udo

[garti62]

Hallo zusammen,

wirklich interessante Idee mit der Zahnstange. Ich bin schon ernsthaft am Überlegen, ob ich für meine Spur-0-Weiche auch was auf dieser Basis mache. Da kann es ja dann auch ruhig etwas grösser werden . Na mal sehen, was bei Euch hier noch so an Varianten entsteht.

Schöne Grße
Ulli

[VT762]

Hallo zusammen,

ich habe den kleinen Antrieb nun komplett mit dem modelcraft-Servo aufgebaut. Für eine V0.9 funktioniert alles toll. In beiden Einbaulagen hat er schon je über 100 Stellspiele hinter sich. Da scheint bisher nichts schwer zu gehen, die Stromaufnahme (incl. Decoder) während des Stellvorgangs (mit Mikroschalter als Last) übersteigt kaum 50 mA. Von der Haltekraft des Antriebs bin ich auch erst mal begeistert. Vielleicht schafft der auch schon eine Elite DKW.
Zwei Schalter sind wahrscheinlich etwas viel für die kleine Version, aber im Decoder kann man ja auch noch ein Relais mit 2 Kontakten bestücken.

Da werde ich jetzt wohl auch ein paar SG90 ordern. Gibt es hier eigentlich schon Erfahrungen mit der Langzeitzuverlässigkeit dieser günstigen Servo's.?
Bei den großen MG995 hatte ich schon einen, der ging in eine Richtung extrem schwer, zog über 500 mA Strom und klang als wenn Sand im Getriebe wäre. Und mittlerweile bewegt er sich erst mal extrem schnell hin und her bevor er in die gewollte Position geht. Wenn da eine Weiche dran wäre, wäre die Stellschwelle wahrscheinlich hin.

@Ulli: Für Spur 0 sollte doch die größere Version mit dem MG995 ideal sein.

Viele Grüße
Frank

[sven66]

Hallo Frank,

Zitat von VT762 im Beitrag Servo-Weichenantrieb

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Wenn da eine Weiche dran wäre, wäre die Stellschwelle wahrscheinlich hin.

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Was mich interessieren würde: wie viele mm Stellweg bewegt sich die Zahnstange seitlich hin- und her, wenn die Weiche angeschlossen ist? Gehst du direkt (90 Grad-Winkel) mit dem Stelldraht an die Stellschwelle der Weiche oder hast du (was man oft sieht) eine Zick-Zack-Dämpfung im Stelldraht, was ein weiches Anlegen an die Außenschiene der Weiche ermöglicht und die Zunge durch die Federwirkung zuverlässig angedrückt wird?
Dabei wird zwar der Stellweg im Antrieb etwas größer. Das muss aber kein Nachteil sein, weil es besser ist einen größeren Stellwinkel des Servos auszunutzen. Die "Justage" im Servodecoder (Winkeleinstellung rechts-mitte-links) fängt dies ja ab.

Am Wochenende habe ich eine weitere Idee für die Rückmeldung der Endlagen gefunden. Statt eines Mikroschalters kann auch eine kleine Sensor-Leiterplatte mit zwei Hallgebern angeschraubt werden. Die Befestigungslöcher vom Mikroschalter können dabei sicher genutzt werden. Statt der mechanischen Betätigung des Mikroschalters wird am Stellhebel ein Dauermagnet befestigt, welcher je nach Stellung des Servoantriebes in die Reichweite des Hallsensors gelangt. Die beiden Hallsensoren haben die Bauform eines Miniplast-Transistors.

Viele Grüße
Sven

[VT762]

Hallo zusammen,

Dauertest läuft, 12 x hin und her / Minute; Einbaulage unterflur.

@Sven: Ich dachte mir bei Einbaulage unterflur den Federdraht gerade durch die Grundplatte/Trassenbrett. Das wären dann so 15 - 25 mm Federlänge. Und je Endlage so ca. +1 mm (die Anlage ist ja noch in Planung). Im besagten Fehlerfall hat der Servo aber erst mal seinen vollen Stellwinkel ausgenutzt.

Viele Grüße

Frank

[am1337]

Hallo Zusammen,

Udo, das sieht sehr gut aus. Die M3-Schraube für den Kontakt ist gut. Die Muttern kannst du sogar weglassen, wenn der Durchmesser im Druckteil 3,0mm beträgt. Das ist stabil genug, dass nichts verrutschen kann. Die Befestigung des Drahts würde ich, so wie du es auch schon geschrieben hast, noch überarbeiten. Wenn der Draht rausrutscht und deswegen dein Paradezug entgleist ist das doof.

Frank, danke für das Testen. Langzeittests habe selbst noch nicht gemacht.

Sven, wenn du schon mit Hallgebern anfängst, wäre dann nicht ein DIY-Servodecodder, wie der von Frank erwähnte ServoPoint, nicht die bessere Wahl? Den könnte man auf 3 Relais erweitern, die man mit Hilfe einer kleinen Softwareanpassung so steuert, dass deine Weiche optimal "bestromt" wird.

Viele Grüße

Achim

[ubit]

Hi,

meine erste Lieferung der SG90-Servos ist eben angekommen. Sie passen "saugend" in die Bodenplatte. Der Antrieb funktioniert wie es scheint sehr gut. Ein paar hundert Stellvorgänge habe ich bereits hinter mir. Ich stelle das Servo "langsam" - aktuell mit Hilfe der Arduino-Bibliothek "SlowMotionServo" mit Geschwindigkeit 7, was etwas mehr als 1,5 Sekunden pro Stellvorgang ergibt. Das Ganze "non-stop" mit jeweils 0,5 s Pause zwischen den Stellvorgängen.

Jetzt muss ich noch schnell einen Testaufbau machen damit das Servo auch mit etwas Last arbeiten kann und nicht nur den Antrieb im Leerlauf bewegt. Der Stellweg beträgt bei mir ziemlich genau 10 mm.

Ich plane mit dem Antrieb übrigens Weinert Weichen zu stellen - die laufen recht leichtgängig.

Ciao, Udo

P.S.: Jetzt läuft der Antrieb im Keller vor sich hin... Ich habe einen kleinen Beutel mit Sand angehängt (insgesamt 600 Gramm) und den Antrieb senkrecht montiert. Das SG90 schafft auch 1 kg zu heben, aber da ist man dann schon spürbar im Grenzbereich der Belastungsfähigkeit des Servos. Mal schauen wie lange das Ding durchhält Ca. 1650 Schaltvorgänge pro Stunde....

[VT762]

Hallo zusammen,

nach ca. 4700 Schaltspielen ist noch alles in Ordnung.

Hier noch mal alle Details zum Testaufbau:
Stellweg 8 mm; Stellzeit je Richtung 2 Sekunden; Pause 0,5 Sekunden --> 5 s/ Zyklus --> 720 komplette Schaltspiele / Stunde
Einbaulage: unterflur auf einem Stück Holzleiste; als Last habe ich einen 0,5 mm Stahlfederdraht mit 15 mm wirksamer Länge eingespannt, der jeweils 2 mm vor Stellwegende gegen einen Anschlag drückt, und zusätzlich den Mikrotaster (die geringe Belastung auf den verbleibenden 4 mm einer Tillig Elite Weiche habe ich vernachlässigt, weil sich das auch sehr leicht anfühlt)
Die Ansteuerung erfolgt durch einen abgespeckten ServoPoint der an seinem Tastereingang von einem Taktgenerator gesteuert wird.

Ich denke, das könnte den realen Einsatz für die Unterflurmontage relativ gut nachbilden.

Viele Grüße
Frank

P.S.: Den "Übersetzungsfehler" von Simplify3D beim Slicen vom Schlitten habe ich immer noch nicht lösen können ....

[ubit]

Hi,

meine Version hat jetzt gut 2000 (einzelne) Umstellvorgänge mit dem 600g-Gewicht hinter sich und zeigt noch keine Ermüdungserscheinungen. Nur das Servo hat sich mittlerweile leicht erwärmt - ich schätze mal auf so um die 40°C. Man merkt halt das es warm ist, aber noch nicht ungenehm.

Ciao, Udo

[sven66]

Hallo Frank,

Ich wollte dich eigentlich gerade fragen, wie du den Test durchführst. Ich dachte schon, du verwendest aus den MobaTools den Servotester. Aber da kam schon deine Antwort:

Zitat

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Hier noch mal alle Details zum Testaufbau:
Stellweg 8 mm; Stellzeit je Richtung 2 Sekunden; Pause 0,5 Sekunden --> 5 s/ Zyklus --> 720 komplette Schaltspiele / Stunde
Einbaulage: unterflur auf einem Stück Holzleiste; als Last habe ich einen 0,5 mm Stahlfederdraht mit 15 mm wirksamer Länge eingespannt, der jeweils 2 mm vor Stellwegende gegen einen Anschlag drückt, und zusätzlich den Mikrotaster (die geringe Belastung auf den verbleibenden 4 mm einer Tillig Elite Weiche habe ich vernachlässigt, weil sich das auch sehr leicht anfühlt)
Die Ansteuerung erfolgt durch einen abgespeckten ServoPoint der an seinem Tastereingang von einem Taktgenerator gesteuert wird.

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Was ich noch fragen wollte zum ursprünglichen Servoantrieb mit dem großen Servo. Dort wo Platz ist, werde ich den sicher auch gern verwenden. Derzeit ist die Anlage aber noch im sehr frühen Rohbau, weswegen es mit Testaufbau noch schwierig ist. Und durch den Job ist leider auch nicht viel Zeit. Nein - was ich wissen wollte: wie war denn beim großen Antrieb die Qualität der Zahnstange nach dem Druck? Ihr hattet nach dem Druck des kleinen Servoantriebes geschrieben, dass die Zähne hohl gedruckt sind, obwohl mit 100 % Füllung gedruckt. Hat die Version 1.5 auch Kariesprobleme ?
Viele Grüße
Sven

[VT762]

Hallo zusammen,

dann ergänze ich mal auch noch die Servotemperatur: gefühlt unmerklich, das IR-Thermometer sagt 30,2 Grad Celsius, das sind dann ca. 8 Kelvin über Umgebungstemperatur.

@Udo: hast Du mal den Einfluss Deiner "Extrembelastung" auf die Stromaufnahme des Servo ermittelt? wo genau am Schlitten hast Du die 600 Gramm angebunden?

Viele Grüße
Frank

[VT762]

Hallo Sven,

jetzt haben sich unsere Beiträge gekreuzt ... und da ich ja noch ein Newcomer in diesem Forum bin, habe ich das nicht gleich gemerkt.

Das mit dem "Zahnausfall" scheint ein Problem von Simplify3D zu sein. Ich hatte bei einem anderen filigranem Teil schon mal so ein ähnliches Problem.
Die Cura-Version von Dremel hat das Problem nicht. Damit habe ich den kleine Schlitten ja auch mit stabilen Zähnen gedruckt.
Ich habe mir eben noch mal die Drucksimulation für den großen Schlitten angesehen, da ist alles in Ordnung .... mit exakt den gleichen Parametern in S3D. Auch in der Haptik macht der große Schlitten einen stabilen Eindruck.
.... dieses Phänomen ist für mich irgendwie nicht nachvollziehbar ....
Ich hatte mir S3D zugelegt als es die Dremel-Version von Cura noch nicht gab. Was Stützstrukturen betrifft und die restliche Bedienoberfläche, komme ich mit S3D auch viel besser klar.

Viele Grüße
Frank

[ubit]

Zitat

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@Udo: hast Du mal den Einfluss Deiner "Extrembelastung" auf die Stromaufnahme des Servo ermittelt? wo genau am Schlitten hast Du die 600 Gramm angebunden?

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Hi,

auf die Schnelle ein - leider sehr unscharfes - Bild vom Handy.



Die Stromaufnahme des Servos liegt irgendwo zwischen 250 und 300 mA bei der Aufwärtsbewegung. Also im "Arbeitsbereich" des Datenblattes dieser Servos - maximal soll ein SG90 beim Blockieren ca. 600-700 mA ziehen.

Diese Art die Last anzuhängen hat allerdings einen Nachteil: Wenn der Strom ausfällt, zieht es die Zahnstange heraus und überdreht das Servo - das ist dann hin.... Woher ich das wohl weiß.... *g*

Ciao, Udo

[ubit]

Zitat von sven66 im Beitrag Servo-Weichenantrieb

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Ja der SG90 ist digital. Z

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Nö - diese SG90 Billigservos sind ganz normale Analogservos. Nix digital Digitalservos sind auch wesentlich teurer, bringen aber für unsere Anwendung kaum Vorteile da man Digitalservos in dieser Größe in der Regel nicht "programmieren" kann. Bei größeren Digitalservos kann man teilweise die Drehgeschwindigkeit und Stellkraft einstellen - dann reicht zum Umschalten einer Weiche einfach der Befehl "Fahre auf Endstellung" - ohne das sich die Steuerung um die Geschwindigkeit kümmern muss.

Ein Digitalservo welches für diesen Weichenantrieb recht gut geeignet sein sollte wäre das Graupner DES 427 BB. Das kostet allerdings um die 30 €, hat dafür aber in der Modellflugszene einen deutlich besseren Ruf als die SG90. Etwas kräftiger als die SG90 ist es auch. Das Servo passt sogar in die aktuelle Micro-Version des Weichenantriebs - nur das Zahnrad passt nicht und man muss die Servohalterung etwas aufpolstern weil das Graupner-Servo etwas schmaler als das SG90 ist.

Ciao, Udo

P.S.: Nach 5000 Stellvorgängen höre ich für heute auf. Morgen starte ich die Fortsetzung, aber für mich ist das Fazit jetzt schon: Taugt

[VT762]

Hallo zusammen,

hier noch ein Foto vom Testaufbau (ich tue mich immer noch schwer mit dem forumgerechten konvertieren der Bilder):



bisher 6500 Stellspiele, noch ist alles i.O.

Meine SG90 sollen morgen oder übermorgen kommen. Falls die Einschaltruckeln zeigen, würde ich die MG90D dann doch bevorzugen, die sollen digital sein. Am ServoPoint kann man wohl wenig gegen dieses Einschaltruckeln tun, da die Stromversorgung des Servo nicht durch den PIC geschaltet wird (ich glaube es wäre auch kein Pin mehr frei dafür).

Viele Grüße
Frank

[sven66]

Sorry für die unpräzise Recherche über den SG90. Irgendjemand hatte diesen als digital beschrieben. Gut, der MG90D läßt sich sicher auch mit überschaubarem Aufwand an diesen Antrieb anpassen, beim Großkapitalisten kostet er 6,99 EUR. Immer noch weniger als der große Servo für den großen Antrieb.
Und ja, mag sein dass der SG90 im Flugzeugmodellsport einen schlechten Ruf hat. Dort ist es aber auch entscheidend, ob das Seitenruder wirklich 10 Grad verstellt ist oder nicht und dazu auch eine Rückmeldung an die Steuerung erfolgt. Sonst fällt der teure Vogel vom Himmel. Bei uns hier ist eher die Anwendung digital (links - 0 oder rechts - 1) - das Ganze nur etwas zeitverzögert wegen dem Laufweg. Und einige User hier im Forum haben den SG90 schon seit Jahren ohne Probleme am Laufen. Und das eventuelle Ruckeln lässt sich bei manchen Servodecodern per Settings verhindern.
Hat jemand von Euch den MG90D in der Bastelkiste zum Probieren? Danke für Eure Mühe!

Viele Grüße
Sven

P.S. Sah wirklich lustig aus der Versuchsaufbau. Hatte ich freudestrahlend meiner Frau gezeigt - Reaktion: Wie toll und aufgeräumt die Keller von anderen Männern sind.

[ubit]

Das "aufgeräumt" liegt nur am Bildausschnitt... Und die 1001 Schubladen sind in überwiegender Mehrheit weiblich belegt. "Sie" ist halt ein absoluter Ordnungsfreak, wovon ich aber durchaus profitiere.

Momentan sieht es im Keller aber wüst aus, weil ich 100 Sachen gleichzeitig mache. FDM, Resin, Airbrush, Löten, Elektronik-Testaufbau...

Ciao, Udo

[am1337]

Die Tests sind beide ziemlich überzeugend

Damit sollte man einen Einsatz im Dauerbetrieb riskieren können.

Den MG90D kannte ich auch noch nicht, könnte aber eine gute Alternative zum SG90 sein. Nur die Halterung müsste um ein paar Zentel-Millimeter angepasst werden, davon ausgehend, dass die Maße zum MG90S identisch sind.

Viele Grüße Achim

[ubit]

Hallo,

Gut 10.000 Stellvorgänge mit dem 600g-Gewicht hat der Antrieb jetzt hinter sich. Und läuft, und läuft, und läuft....

Das ist natürlich jetzt kein völlig verlässlicher Test der Lebensdauer - dazu müsste man wohl eine deutlich größere Anzahl an Antrieben testen. Aber: Da man ja alle Teile selbst drucken kann und die Servos wirklich billig sind darf so ein Antrieb auch mal ausfallen und dürfte schnell repariert sein. Grundsätzlich scheint das Teil recht dauerhaft zu sein - die von mir getestete Belastung sollte deutlich höher sein als eine normale Belastung im alltäglichen Anlagenbetrieb.

Ich teste trotzdem weiter - mal schauen wer zuerst aufgibt: Der Weichenantrieb, das Servo oder ich....

Ciao, Udo

[VT762]

Hallo zusammen,

es schnurrt so leise vor sich hin, mittlerweile 11.500 mal hin und her, und immer noch keine Auffälligkeiten. Über 23.000 Weichenstellungen. Wenn man pro Tag 6 mal die Weiche stellt braucht man dafür schon über 10 Jahre ..... (wobei dieser Test das Alterungsverhalten von Elektronik und Kunststoff nicht nachstellt)

Die SG90 sind eben eingetroffen. Das Einschaltruckeln begeistert mich nicht. Da werde ich wohl nach einer vertrauenswürdigen Quelle für einen kompatiblen digitalen, der kostenmäßig akzeptabel ist, suchen.

Viele Grüße
Frank