Mikroskop mit fahrbarem Objekttisch

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Mikroskop mit fahrbarem Objekttisch

Beitragvon Anne86 » 03 Mai 2017, 10:24

Hallo zusammen,

ich bin noch ein Neuling auf dem Gebiet der Fischertechnik, möchte aber nun im Rahmen meiner Bachelorarbeit ein Mikroskop mit Fischertechnikelementen konstruieren.
Der Fokus liegt dabei auf einem fahrbaren Objekttisch, sprich einer Art Hebebühne linear entlang einer festen Achse. Der fahrbare Bereich dieser Ebene sollte sich jedoch in einem Bereich von 3mm befinden und schrittweise durchgeführt werden können. Die Schrittweite sollte ca 150 Mikrometer haben, ist so etwas möglich?

Meine Idee war es, mit einem Schrittmotor Motor Set XM (welcher über den TXT Controller angesteuert wird) und einem dementsprechenden Getriebe, welches mir eine sehr kleine Drehzahl ausgiebt den Aufbau zu realisieren.
Hat jemand schon etwas in diese Richtung konstruiert, evtl sogar mit einer Anleitung?
Oder habt ihr andere Ideen zur Umsetzung?

Vielen Dank für eure Hilfe!

Viele Grüße
Anne
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Re: Mikroskop mit fahrbarem Objekttisch

Beitragvon The Rob » 03 Mai 2017, 12:52

Also der 3D-Drucker von Fischertechnik arbeitet mit Schichtdicken von 0,2mm.
Das schaffen die Spindeln von Fischertechnik, allerdings nur, weil die Bewegung aus der Nullposition bis zum Druckende immer in der gleichen Richtung erfolgt.
Das Umkehrspiel ist ziemlich groß, das liegt geschätzt bei einem mm.

Wenn das kein Problem ist, sollten auch 0,15mm möglich sein.
In jedem Fall brauchst du dafür einen Schrittmotor, die schwarzen XM sind nicht geeignet.
Von der Form baugleich sind die roten Encodermotoren, die haben einen eingebauten Schrittzähler.
Der Drucker benutzt allerdings nema standard schrittmotoren mit einer speziellen Halterung.
Was genau da in Frage kommt, weiss ich nicht.
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Re: Mikroskop mit fahrbarem Objekttisch

Beitragvon ludger » 03 Mai 2017, 13:45

Hallo,

ich würde versuchen die Spindel gegen eine 4mm Gewindestange zu tauschen?

Gruß ludger
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Re: Mikroskop mit fahrbarem Objekttisch

Beitragvon H.A.R.R.Y. » 04 Mai 2017, 12:39

Hallo Anne86,

für solche Zwecke sind Trapezgewindespindeln durchaus üblich. Mit fischertechnik pur geht es sicher auch wenn Du etwas Abstriche an der Präzision machst. Eine M4-Gewindestange mit Mutter vom Baumarkt halte ich auch für besser brauchbar. Je mehr Gewingegänge sie auf den 3mm Hubweg hat, umso besser. Alternativ ginge auch etwas per umlaufendem dünnem Stahlseil.

Ein genauer Positionierantrieb geht sowohl per Schrittmotor oder auch Encodermotor. 150µm ergeben 20 Positionen auf den 3mm Hubweg. Je mehr Schritte / Encoderzähne Dein Antrieb dafür benötigt, umso besser kannst Du die Position kontrollieren.

Das größte Problem könnte das Getriebespiel sein. Meine Empfehlung lautet: Mach die Plattform so schwer, und so leicht beweglich entlang der Z-Achse, dass sie durch ihr Eigengewicht immer das Getriebe belastet und so die Zahnräder auch beim Absenken auf 'Fühlung' hält. Das reduziert gewaltig das Umkehrspiel.

Es gibt noch eine andere Möglichkeit: Die Plattform sitzt auf Rollen, darunter liegt ein Keil. Der wird horizontal reingezogen / bewegt und kontrolliert auf die Art die Position des Hubtisches. Da geht als Antrieb alles: Gewindespindel, Seil, Kette, ...
Über den Keilwinkel stellst Du das Verhältnis Hubhöhe / Horizontalweg ein und kannst die Toleranzen der Horizontalbewegung so einstellen, dass Deine Hubhöhe auch entsprechend genau wird.

Gruß
H.A.R.R.Y.
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Re: Mikroskop mit fahrbarem Objekttisch

Beitragvon Anne86 » 08 Mai 2017, 11:00

Hallo Zusammen,

vielen Dank für eure Antworten und Tips.
Ich hatte mich an einer Konstruktion mit einem Schraubengewinde von ft versucht, aber das Gewinde hat in sich zu viel Spiel.
Nun bin ich dank eurer Ideen an einer Umsetzung mit einer M4 Gewindestange und dem ROTEN Motor dran.
Ich werde berichten, wie mein fertiges Mikroskop aussieht, danke nochmals.

Viele Grüße
Anne
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Re: Mikroskop mit fahrbarem Objekttisch

Beitragvon steffalk » 08 Mai 2017, 17:22

Tach auch!

Ich weiß nicht, ob das für die benötigte Präzision wirklich ausreicht, aber das Spiel des Schneckenmutter-Bausteins auf den ft-Schnecken lässt sich auf mindestens zwei Arten minimieren:

a) Eine zweite Schneckenmutter um 90° verdreht reduziert das Spiel auf fast Null.

b) Eine zweite Schneckenmutter, per hinreichend starker Federkraft mit der ersten gekoppelt, leistet ebenfalls gute Dienste, siehe z.B. https://www.ftcommunity.de/details.php?image_id=3914

Gruß,
Stefan
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