Conseils pour conception robotique

[liohau]

- une vis à bille de pas de 20mm (10 mini) diam 16mm,

Oui je voulais partir sur un pas de 20mm, c'est romain qui a parlé de 5

- un moteur avec encodeur (maxon ou faulhaber) diam 35 mini long 70-75mm, ayant un couple nominal autour de 100mNm 7000tr/min

Je dois pouvoir trouver une qualité un peu inférieure pour moins cher. Si je mets +/- 60€ pour le moteur je pense pas que ça restera acceptable par exemple.

- 1 réduction autour de 6 - 7

C'est une réduction de cet ordre de grandeur que j'avais en tête

(pas d'engrenage à pignon mais plutôt poulies usinées + courroies crantées type T2.5 largeur 1cm gage d'une courroie qui reste assez souple ne pas monter à T5 par ex.).

Bon, vous avez fini par me convaincre avec vos courroies. Mais ça va se payer via de nouvelles questions, parce que j'y connais rien en poulies :D
Déjà le T ça correspond à l'espace entre chaque cran ? Comment tu sais que T2.5 est plus rigide que T5 ? Pareil pour la largeur, comment tu l'a dimensionné ton "1cm" ?

- 1 bon lmd18200 (3A - 55V)

J'ai une sabertooth 2X12 sous la main, ça devrait être suffisant pour l'instant, non?

 

[louloute30]

Ce que j'apprécie avec les vis de Romain, c'est qu'elles ont un petit diamètre, ce qui est idéal pour les robots cdf (avec les contraintes de périmètre).
Le dimensionnement du 1cm ? toujours à la louche comme le reste, mais ayant utilisé des 6mm de larg, je te conseille plutôt du 9mm ou 10mm. En principe, ça ira. Sinon, du HTD 3M15, ça irai bien aussi.
Entre 2.5 et 5, c'est le pas la différence, mais aussi l'épaisseur de la courroie. En 2.5, la courroie est assez souple, ce qui te permet d'utiliser des petites poulies (diam 13mm à 50mm ou plus). En 5, là, il faut plutôt commencer sur du diam 30 à 100... Mais comme il te faut une démultiplication de 6 à 7, mieux vaut avoir une petite poulie au départ.
Vu que tu n'as que 2kg, et ayant fait tourné mes robots de 8 à 10kg avec du T2.5 de 6mm de large, je me suis dis qu'avec du 1cm environ de larg ou 15mm (avec la 3M15 - pas de 3 et larg 15) tu devrais être satisfait.

 

[liohau]

Merci pour les infos

Bon, sur le "gros oeuvre" il me reste plus qu'à me décider entre rail + chariot ou tige + douille à bille pour le guidage

 

[liohau]

Attention je vais peut-être poser une question bête

Pourquoi a-t-on besoin à la fois d'un système pour assurer le guidage (rail/guide) et d'un autre pour assurer le mouvement (vis) ? Si l'on surdimensionne les specs de la vis (son diamètre, la capacité de charge de l'écrou etc..) ça ne fonctionnerait pas tout aussi bien sans associer un guidage ?

 

[romain_cvra]

Salut,

Dans tout les cas, il y a besoin de quelques chose pour que l'écrous ne tourne pas sur lui même avec la vis.

Oui, tout est possible pour autant que cela soit bien dimensionné.
C'est à dire, tenir compte de tous les couples, forces et moments.

Mais, sans avoir fait de calculs, je pense que cela augmente considérablement le moment d'inertie pour avoir des caractéristiques égales...

A+

 

[liohau]

Bon après réflexion, je vais partir sur des guidages linéaires avec des douilles à billes plutôt qu'un ensemble rail/chariot, ça sera plus simple à fixer, et j'imagine que la douille gérera mieux les efforts qui ne sont pas dans l'axe que le chariot (@romain_cvra hésites pas à me contredire, vu que dans votre bras c'est un rail, ça me met le doute..)

Par contre, j'ai pas vraiment d'idée sur comment dimensionner le diamètre des guides, le nombre et leur positionnement par rapport à la vis.

 

[romain_cvra]

j'imagine que la douille gérera mieux les efforts qui ne sont pas dans l'axe que le chariot

Non les chariots reprennent en générale les même effort peut import l'axe.
A taille similaire, les rail sont plus rigide car l'effort et transmis directement au support et ne passe pas par tout l'axe.

A+

 

[liohau]

Pour l'instant j'ai pas trop le choix, les arbres de guidages vont être plus simple à assembler avec des brides, mais le diamètre j'arrive pas à trouver un tableau ou un calculateur "simple", je pensais que les formules pour la vis étaient compliquées, mais là j'suis servi..

 

[romain_cvra]

Dans ton cas, les principaux points critiques et à prendre en compte avec des douilles à billes sont :

- La charge maximum supportée par les douilles à billes
- La vitesse linéaire maximum des douilles
- La flexion maximum acceptable de l'axe

A+

 

[louloute30]

Peut être que ce catalogue peut t'aider...
Il s'agit du dernier catalogue que j'ai reçu il y a qq jours de ZNT en chine. Voir la pièce jointe Catalogue 005.pdf

 

[liohau]

Pas vraiment, tout ce que j'apprends c'est que pour un arbre de 400mm j'ai le choix entre un diamètre allant de 3 à 30mm. Il me semble que les reprap utilisent du 8mm mais les forces exercées me paraissent bien moins élevés, donc au pif je dirais qu'il faudrait que je parte sur du 12 ou 14mm ?

 

[louloute30]

Déjà, je t'inviterai à prendre des rails supportés, avec des chariots sbr ou tbr, sinon il y a des chances que tes barres plient un peu durant l'effort. ou sinon, au moins du 16mm ou mieux 20mm, en dessous, ayant utilisé des 8mm non supportés dans mon imprimante 3D, c'est vraiment très facile à plier si la barre fait 30cm de long. Dans mon cas mon chariot doit peser de l'ordre de 300gr, et la barre doit bien perdre 2 ou 3 centième, suffisamment pour sentir que la visse force un chouilla plus...
En fait, si tu fais avec des barres non supportés, l'effort va se reporter sur la vis à bille, alors qu'elle n'est pas là pour régler ce pb !

Pour de meilleures explications:
J'ai fait 2 imprimantes 3D, la première que tu peux voir dans le lien de ma signature n'a jamais été finie, les courroies que j'ai reçus n'était pas les bonnes, et au fil du temps, j'ai préférer revoir ma copie. Mais l'axe Z était fait en rail supporté diam 16 + vis à bille diam 20. Le résultat était vraiment au RDV, sachant que le poids total du chariot Z était de l'ordre de 5 à 7kg. Et c'est pour cela que je te conseille de faire pareil.

Ma seconde imprimante 3D que je n'ai d'ailleurs jamais pris le tps de décrire ici est faite avec des barres non supporté de diam 8mm + moteur PAP ayant pour axe moteur directement la vis ce qui évite les soucis de raccord: Mais là j'ai fait en sorte que les chariots ne soit pas lourds 3gr pour le plateau sur 2 barres de diam 8 de long 50cm, et si j'appuie au milieu, ça plie !

 

[liohau]

Bon j'ai pas trop avancé ces derniers temps, et globalement je suis toujours hésitant sur la solution de guidage.

Mais je suis tombé sur ce post : http://www.ukcnc.info/forums/showthread.php?934-Prototype-Scara-Robot-Arm où l'on voit clairement l'évolution de leur bras au fil du temps. Par exemple, ils passent de moteurs pas à pas avec engrenages planétaires, à de l'harmonic drive, (tout ça pour dire, que je suis convaincu que les changements qu'ils font vont dans le bon sens), et en ce qui concerne le guidage, ils sont passés d'arbres de guidage + douille à billes à un rail + chariot.
Donc en voyant ça, je me suis dit @antoine_cvra avait raison, le rail est bien mieux, mais entre temps, on m'a parlé d'un autre systême sur le channel IRC #reprap : le v-slot + delrin.

Bref, du coup, je voulais avoir votre avis à tous les 2, @louloute30 t'a déjà entendu parlé de ce systême ?

Je pense qu'au niveau de la solidité du profilé extrudé, y a pas photo, mais, c'est surtout au niveau des roues que ça me fait un peu peur, et je vois pas trop en quoi une roue serait plus efficace qu'une bille (on peut voir un exemple des systèmes qu'ils vendent ici : http://openbuildspartstore.com/v-slot-nema-17-linear-actuator-bundle-lead-screw/ et la combinaison avec lead screw + stepper, me fait penser que c'est pas forcément un systême de qualité)

 

[louloute30]

Généralement, le prix va avec la qualité... Dans les exemples qui suivent, on oublie la taille et leur tarif, vu qu'ils sont pris chez des fournisseurs différents.
Il est évident que les chariots comme ceux-ci
http://www.ebay.fr/itm/271950914949?_trksid=p2055119.m1438.l2649&ssPageName=STRK:MEBIDX:IT
sont toujours mieux que ceux-ci
http://www.ebay.fr/itm/CNC-Set-12x-...707134?hash=item33b0182f7e:g:lWYAAOSwFqJWm7zt
qui sont toujours mieux que ceux-ci
http://www.ebay.fr/itm/Linear-Set-T...hash=item2ec757a6a9:m:moSOmO43YhCVJJeD_VIh4Kg

Ayant acheté il y a qq tps un chariot pour appareil photo qui glisse avec des douilles en delrin, c'est pas terrible ! j'ai dû tout modifier pour des rails + douilles à bille.

Enfin, bien que tu es le seul décideur, perso, je ne prendrai pas le système v-slot+delrin.

Sincèrement, je pense que tu devrais consulter les pages des CNC autoconstruites sur ce forum qui montrent des choses intéressantes vis à vis des axes Z, leur porte à faux, et les solutions envisagées...

Les coupleurs sont souvent utilisés sur les cnc, et généralement ça ne pose pas trop de pb. peut être que 2 poulies + 1 courroie serait plus rassurant pour toi... sinon, il existe un système sans coupleur comme j'ai acheté chez un autre fournisseur moins cher:
http://www.ebay.fr/itm/3D-Printer-C...451522?hash=item1a096f7e82:g:EKEAAOSwlV9WTN9j
Dans ce cas, tu n'as pas de "liaison" avec des coupleurs. Je trouve que ça marche plutôt bien, mais les chariots d'une imprimante 3D ne demande pas d'effort. Si tu ne veux pas être trop limité, autant prendre des vis à bille diam 16 usinée aux deux extrémités + poulies + courroie, par ex.

Bonne chance.
Un prototype qui fonctionne du premier coup, et sans que tu ais de regrets sur le choix du matériel sélectionné, je ne pense pas que ça existe...

 

[romain_cvra]

Entièrement d'accord avec @louloute30 .

Bonne chance pour la suite.