Niedrige Kosten-Hobby-Servo-XY-Tisch


für dieses Projekt wollten wir einen niedrigeren Kosten, geringere Präzision-XY-Tisch für eine Installation im TeleToylandzu bauen. Ziel ist es, Web-Benutzern erlauben, im Sandkasten, Formen zeichnen, deshalb wollten wir einen einfachen XY-Tisch, der leicht zu kontrollieren ist aus einer Webanwendung. Da wir bereits im Web zu Hobby Servo-Verbindung funktioniert auch für andere Installationen, war ein Hobby-Servo mit der gewünschten Ansatz. Die meisten Homebrew CNC XY Tabellen verwenden Motoren wie Stepper und Acme Schraube Laufwerke, aber wir brauchen nicht, dass viel Präzision, und sie ein wenig langsamer sind als wir möchten. Der Hobby-Servo-Ansatz gibt uns auch absolute Lageregelung und hilft die Kosten zu halten - mit industriellen Servos wäre toll, aber viel teurer. Wir waren auch auf der Suche nach eines niedrigeren Kosten Weg dazu ist die lineare gleitet - versucht, teure lineare Lager etc. zu vermeiden.

(Beachten Sie, dass wir eine neuere Version dieses Projekts auf diese Instructable)

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Die Herausforderung
Also, die Herausforderung nimmt einen Hobby-Servo und immer 2-3 Füße von Lineartechnik aus ihm heraus. ServoCity arbeitet an Servo linear Aktuatoren, aber wir bevorzugen weniger Energieverbrauch, geringere Kosten und mehr erreichen, dass sie derzeit anbieten (obwohl neue anhängig sein können). Wir bauten auch eine grundlegende SCARA-Typ-Anordnung mit 3" Lazy Susans, Servos und Gegengewichte. Dies funktioniert OK, aber der Arbeitsbereich beschränkte, und aufgrund des polaren Ansatzes mit Hobby-Servos, die Auflösung ist uneben - höhere näher an die Servos. Dies ist möglicherweise kein großes Problem, aber die hier gezeigte ergibt der gleichen Genauigkeit über den gesamten Arbeitsbereich. Wir könnten auch eine Hybrid - mit einem rotierenden Arm mit einem Liner-Schieberegler auf sie - die Mathematik wäre einfach, dass es Polarkoordinaten direkt verwenden würde. Wir könnten auch rückgängig machen die beiden - auf linearen Regler verwenden und einen rotierenden Arm hinzufügen. Ein Projekt für einen anderen Tag!

Verwendung von Hobby-Servos
Mit einem Hobby-Servo erhalten Sie in der Regel nur 90 oder 180 Grad Drehung, also der Trick ist, dass die Arbeit über einen längeren Zeitraum - 2-3 Fuß bekommen. Wir könnten einen Servo für die kontinuierliche Drehung ändern, aber dann verlieren Sie die Positionierung Fähigkeit und möchten wir den internen PID-Schaltung und Potentiometer Ansatz zu halten. Wenn Sie das interne Potentiometer und einer großen Servohorn hinzufügen, könnte man ein breiteres Spektrum von Reisen. Mit einem kreisförmigen Horn, die zurückgelegte Strecke ist Pi * Durchmesser des Horns / 2 -, die zuletzt durch zwei Teilen ist für den max. 180 Grad der Reise berücksichtigen (wir werde dazu später). So, für ein 2' Reisen brauchen Sie ein Servohorn mit einem Durchmesser von mehr als 15"! Wir können diesen Ansatz mit einem Lazy Susan Setup, aber die Dynamik bei der Bewegung, die viel Material stellt eine große mechanische Belastung für die Servos (das gleiche Problem hatten wir mit dem SCARA-Prototyp). Ein weiterer Ansatz ist die Ausgabe, Gang, so dass Sie mehr Bewegung auf die Ausgabe. Wir nicht graben, und möglicherweise gibt es Probleme mit der Kraft erforderlich, um die Zahnräder zu verschieben, und darüber hinaus mit Getriebe ist ein bisschen Ticker mechanisch - wir kamen mit einem viel einfacheren Ansatz.

Also, für unser System wir zogen das Potentiometer aus dem Servo-Gehäuse, und ersetzte sie durch eine 10-Turn-Potentiometer. Also, sofort, kannst du die zurückgelegte Strecke mit 10 multiplizieren so für den oben genannten Fall es Horn Durchmesser für ein 2' Weg vom 15" bis 1,5" - viel mehr vernünftig dauert!

In Bezug auf die Ausgabe Kupplung fahren wir ein Gewinde Schaft mit Anhänger Mutter (ACME Gewinde scheint vorzuziehen). Dies scheint die häufigste Antriebsmechanismus für Homebrew XY-Tische - aufgrund seiner Kraft und Präzision. Es führt zu langsamer Reisen, obwohl, und wieder einiges an Getriebe, das Potentiometer in der richtigen Geschwindigkeit zu bewegen, um die Spannweite der Reise decken erhalten.

Was entschieden wir uns für war eine sehr einfache Timing Gürtel Ansatz das Servo fährt eine Timing Riemenscheibe, wobei das Potentiometer 10-Turn ist direkt mit der Welle verbunden. Mit dieser sehr einfachen Anordnung man dann 2-3' des Reisens in wenigen Sekunden mit keine komplexe Mechanik. Sie könnte dieser Ansatz durch Verzahnung nach unten das Laufwerk oder Potentiometer bis an die Grenzen der Mechanik eines Hobby-Servos skalieren.

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