Modellbau Auswahl eines Servomotors

der-dave

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Hallo Gemeinschaft,

für ein kleines Modellbau- oder Arduino-Projekt möchte ich Servomotoren einsetzen. Was ich allerdings nicht weiss, wie ich diese sinnvoll dimensionieren kann.

Folgendes möchte ich realisieren:
Als leidenschaftlicher Biertrinker habe ich nun Weissbier für mich entdeckt. Das Problem dabei ist jedoch die in der Flasche enthaltenen Hefe. Nachdem die Flasche in paar Tage im Kühlschrank lag hat sich die Hefe am ganzen Boden gesammelt. Für den richtigen Genuss muss diese allerdings sinnvoll aufgeschwämmt werden. Aktuell mache ich das von Hand, was ca. 5 Minuten, je nach Biersorte und Menge der Hefe, in Anspruch nimmt.

Dafür möchte ich mir nun eine Vorrichtung bauen, wobei ich die Flasche entspannt in eine Halterung hänge und diese dann durch zwei verschiedene Motoren bewegt wird, sodass die Hefe aufgeschwämmt wird. Einschenken ins Glas erfolgt wie gewohnt von Hand.
(Ja, da gibt es ein tolles YT-Video, wo das ein Kuka-Arm macht. Dafür habe ich allerdings nicht den Platz und nicht das Geld ;))

Nehmen wir an, wir haben eine Glasflasche mit 500 ml Inhalt. Entspricht ca. 1000g Gesamtgewicht (Flasche + Inhalt) plus nochmals ca. 500g für die Halterung. Das ganze Konstrukt mit befüllter Flasche hat also ein Gesamtgewicht von ca. 1,5kg. Das müssen die beiden Servos bewegen können.

Wie gehe ich da jetzt clever bei der Auswahl vor. Servo soll natürlich nicht überdimensioniert sein, muss die Kraft allerdings auch aufbringen können.
Ich habe hier bereits einen Servo mit Metall-Getriebe:
https://www.exp-tech.de/motoren/servomotoren/9548/ft90m-fb-metal-gear-mini-high-torque-servo?c=1201

Ist der euerer Meinung nach passabel für das Vorhaben? Oder kann mir jemand etwas empfehlen bzw. Tipps zur Dimensionierung geben.

Danke und besten Gruß
dave
 
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Nichts für ungut, aber ich hab gerade nach Weißbier und Kuka auf YT gesucht und der Roboter schwengt das Glas auch nur für etwa 10s und nicht 5min. In meiner Erfahrung hat es sich als ausreichend bewiesen: Schaumfrei einschenken bis in der Weißbierflasche, bis unten sich noch etwa 50-100ml befinden und dieses dann mit etwas Schwung schwenken um die Hefe mit dem Bier zu vermengen und etwas Schaum zu erzeugen und dieses dann mittig ins Glas. Dafür brauchts keine 5min Schwenkerei.

Wenn du aber die Vorrichtung bauen möchtest, dann müsste doch 1 Servo reichen? Konstruktion würde aussehen wie eine zweistöckige Étagère, unten nicht mittig eine Bohrung für die Flasche und oben mittig für den Flaschenhalt und die untere Scheibe dreht sich. Aber welche Leistung hier notwendig ist, das weiß ich auch nicht.
 
Vergess den Servo und mach das Mechanisch. Kreisbewegung zu Schwenken ist trivial.
 
Also erstens:
der-dave schrieb:
Nachdem die Flasche in paar Tage im Kühlschrank lag
Mehr trinken, dadurch wird die Lagerzeit und der Hefeabsatz verringert.

Zweitens:
der-dave schrieb:
Das müssen die beiden Servos bewegen können.
In welche Richtung? Hochheben ist beispielsweise was anderes als Drehen.
Je nach Aufbau kannst das auch mit einem kleinen Motor machen. Weis ja nicht was du dir für eine Vorrichtung vorstellst.

der-dave schrieb:
Dafür habe ich allerdings nicht den Platz und nicht das Geld ;))
Dafür hast bestimmt Platz.

@p4cx Je nach Bier kommt die Hefe dann aber in Flocken ins Glas, finde ich persöhnlich auch nicht so geil.
 
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Grundsätzlich:
Klar, das ist alles eine Frage des Seins und Müssen. Ich persönlich finde das aber als ein für mich machbares Projekt, welches ich evtl. auch am Ende des Studiums (nebenberuflicher Student, man lernt ja nie aus) als Abschlussarbeit nutzen kann bzw. noch aufbohren kann. Allerdings kommt für mich dabei nur rein die Elektronik/Programmierung in Frage, Mechaniker bin ich grundsätzlich nicht, dafür gibt es andere Experten.


p4cx schrieb:
Nichts für ungut, aber ich hab gerade nach Weißbier und Kuka auf YT gesucht und der Roboter schwengt das Glas auch nur für etwa 10s und nicht 5min. In meiner Erfahrung hat es sich als ausreichend bewiesen: Schaumfrei einschenken bis in der Weißbierflasche, bis unten sich noch etwa 50-100ml befinden und dieses dann mit etwas Schwung schwenken um die Hefe mit dem Bier zu vermengen und etwas Schaum zu erzeugen und dieses dann mittig ins Glas. Dafür brauchts keine 5min Schwenkerei.
Michael-Menten schrieb:
Vergess den Servo und mach das Mechanisch. Kreisbewegung zu Schwenken ist trivial.
Ich lagere die Flasche liegend im Kühlschrank, nicht stehend. Dadurch kann ich mehr Flaschen in den Kühlschrank lagern, allerdings verteilt sich die Hefe viel grossflächiger in der Flasche. Daher schwenke ich länger bzw. in anderer "Technik".

chillking schrieb:
Also erstens:

Mehr trinken, dadurch wird die Lagerzeit und der Hefeabsatz verringert.
Stimmt, es kann theoretisch so einfach sein ;)

chillking schrieb:
Zweitens:

In welche Richtung? Hochheben ist beispielsweise was anderes als Drehen.
Je nach Aufbau kannst das auch mit einem kleinen Motor machen. Weis ja nicht was du dir für eine Vorrichtung vorstellst.

Dafür hast bestimmt Platz.
Zu den Bewegungen: Die Flasche soll einmal wie im Video zu sehen hoch und runter geschwenkt werden. Dazu wird die Flasche allerdings mittig platziert.
Zudem soll sich die Flasche gleichzeitig um die eigene Achse drehen, während sie nach oben und unten geschwenkt wird. Die Drehung um die eigene Achse ist nicht so wichtig, muss auch keine kompletten 360° sein.


Nun zurück zur eigentlichen Frage: Wie sieht es mit den Kräften aus? Was gibt es zu beachten?
 
Bei dem Servo den du rausgesucht hast, steht ein Kippmoment. Das ist normalerweise das maximale Moment, das ein Motor aufbringen kann. Und ein Servo(motor) ist nichts anderes als ein Motor. Die Vorsilbe Servo bedeutet eigentlich nur, dass der Motor für eine Positionierungsaufgabe gedacht ist.
Dann kommt es natürlich noch auf den nötigen Arm an, daher steht da was von kg/cm (längerer Arm = weniger Kraft, linear).
Ergänzung ()

Servomotoren kann man auch relativ easy umbauen, wenn man sie durchgehend drehen lassen will, nur so als Tipp für den Drehmechanismus um die Flaschenachse.
Meistens sind Servos auch deutlich stärker als man vermutet ;-)
 
Zuletzt bearbeitet:
Was ein Servo an sich ist bzw. was ihn auszeichnet weiss ich. Mit dem Kippmoment kann ich halt nichts anfangen, dazu fehlt mir der Bezug.
Das mit dem Entfernen des Anschlags am Servo für durchgängiges Drehen hab ich bereits kurz aufgeschnappt.
Okidoki, mit den kg/cm und deiner Antwort kann ich jetzt was anfangen. Perfekt, vielen Dank!
 
Über ein Update über die Ergebnisse würde ich mich übrigens freuen. Immer schön solche Bastelprojekte!
 
Eventuell kannst Du anhand der Größe der Servos im Video die richtigen auswählen....


Hier der Aufbau...


Und vergess den Soundgenerator nicht! Wenn der Schankvorgang beginnt muss die Musi spielen (Polka)!
 
chillking schrieb:
Über ein Update über die Ergebnisse würde ich mich übrigens freuen. Immer schön solche Bastelprojekte!
Wenn es was zu zeigen gibt, gerne :)

Binalog schrieb:
Hier der Aufbau...

Super Video, hab für mich passendes heraus gezogen:
Programmierung mit ner Siemens LOGO! Kann man auch machen. Cool. Bei den "Servos" handelt es sich nicht um Servos, das sind normale DC-Motoren, die ihre Stellung anhand von Reed-Kontakten erfassen. Motor dreht bis bestimmte Position erreicht, dann Stop usw.
Hätte mich auch gewundert, denn LOGO! kann Servos von Haus aus nicht, aber es ist ja extra Elektronik montiert, die ich leider nicht ausreichend erkenne. Aber nen kurzer AUszug aus dem LOGO-Programm hat mir gereicht, um einschätzen zu können, wie es gemacht ist.
Aber als Ausbildungs-Projekt wirklich sehr schöne Arbeit. Meine Auszubildenden taten sich mit unserer selbstgebauten Corona-Ampel schon sehr schwer.


Ich habe mir jetzt Servos mit einer Kraft von 13 kg/cm raus gesucht. Ich nutze einfach 2, die teilen sich dann einfach die Arbeit. Mal sehen inwieweit das dann was wird.
 
der-dave schrieb:
Typisch Einheit für Ingenieure. N*m wären handlicher (1.9kg/cm sind ca. 0.19 Nm).
Wie gesagt durch rechnen oder simulieren. Die Kraft die dein Motor aufbringen muss hängt auch mit von der gewählten Geometrie/Konstruktion ab.

der-dave schrieb:
welches ich evtl. auch am Ende des Studiums (nebenberuflicher Student, man lernt ja nie aus) als Abschlussarbeit nutzen kann bzw. noch aufbohren kann.
der-dave schrieb:
Ich habe mir jetzt Servos mit einer Kraft von 13 kg/cm raus gesucht. Ich nutze einfach 2, die teilen sich dann einfach die Arbeit. Mal sehen inwieweit das dann was wird.
Kleiner tipp: Dann Berechne wie groß die Motoren sein müssen. Trail and error ist nicht gern gesehen bei sowas.
 
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Michael-Menten schrieb:
Typisch Einheit für Ingenieure. N*m wären handlicher
Stimmt, Ingenieure mögen es ja besonders, wenn man unübliche Einheiten verwendet :rolleyes:

Abgesehen davon finde ich kg/cm als Angabe bei einem Servomotor deutlich intuitiver, dann muss ich nämlich für eine Minimalanwendung nicht direkt rumrechnen. Bei einer Auslegung hingegen kommt es auf eine Einheitenwandlung mehr nicht an.
 
(Ja, da gibt es ein tolles YT-Video, wo das ein Kuka-Arm macht. Dafür habe ich allerdings nicht den Platz und nicht das Geld ;))
Ein gebrauchter Universal Robots UR5 ist kleiner und nicht ganz so teuer.:D

Hübsches Projekt, das Ergebnis würde mich auch interessieren.
 
Hallo zusammen,

ich war in den letzten Monaten nicht untätig. Mit meinem Vater zusammen habe ich die Mechanik gemacht, Elektronik, Software und Idee ist von mir.

@chillking Hier ein kurzes Video:

Vernünftige, saubere Platine mit Gehäuse für Spannung etc. ist in Erstellung. Platinenlayout ist bereits halb fertig danke EAGLE.
 
Ha, bin beeindruckt - die Idee klang ja schon sehr witzig. Aber das Teilergebnis jetzt zu sehen, nicht übel.

Ich hab den Eindruck, dass der Shaker etwas wackelig ist, lieg ich da richtig? Mit einer Flasche drinnen kriegt das ja noch mehr Momentum. Hier ne Idee, die ich mal in den Raum schmeiße: dünne, leichtgegänge Federn an beiden Enden des Shakers zur Bodenplatte?
 
Nein, wackelig ist er in der Tat nicht.
Im Moment sind die Winkel auch noch sehr gross, daher steht das ganze Gerät auf einem zusätzlichen Karton. Das wird noch nachgebessert. Morgen möchte ich dann auch mal eine Flasche einlegen und sehen was es denn nun bringt. Möglicherweise hat das Gerät dann damit mehr Probleme.
Video dazu folgt dann.

Bezüglich der Federn: Das wird nicht notwendig sein, da die Schwenkbewegung am Ende gar nicht so tief verlaufen soll. Wie gesagt, die Winkel sind noch nicht endgültig, das habe ich bisher alles nur trocken ohne den oberen Teil getestet.
 
@p4cx Heute erster Test mit einer 0,5 Liter Glasflasche. Läuft 1A! Bei dem Bier handelt es sich jetzt zwar nicht um ein Weißbier (das hab ich grad nicht da) aber dem Prinzip stört das nicht.
Strom kurzzeitig bei 2A. Stresstest dann zur Weihnachtszeit mit meinem Vater :D

 
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chillking schrieb:
Nice! Und das schäumt nicht beim aufmachen?
Ne, habs mit der Flasche ausprobiert, ging echt gut. Gab keine böse Überraschung

chillking schrieb:

Ich war vergangene Woche extra bei meinem Händler des Vertrauens. Aber er hatte nichts schönes für mich da. Aber bis Weihnachten wird sich das noch ändern.

PS: KLAUS II wird dann ein "richtiger" Arm mit Greifer, der die Flasche aufnimmt und schwenkt. Das nimmt dann auch weniger Platz ein.
 
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