AC Servo Tecrübeleri

[nurican]

Selam arkadaşlar. Daha önce @Ground arkadaşımızın açtığı bu konunun devamı olarak Servoyu destekleyici mekanik konusuna devam etmek istedim. Umarım herkes için faydalı olur.

Bu konuda servo motorların vidalı millere akuple (bağlantı) sistemlerini profesyonelden amatöre her anlamda kullanılabilecek yöntemleri paylaşmak istedim.
Servo motorun sağlıklı ve uzun ömürlü çalışabilmesi için en etkili mekanik parçalardan biri olan kaplinler ve akuplaj parçaları, çok farklı şekillerde tasarlanmıştır.
Kullanıldığı yere göre değişiklik gösteren tasarımları sayesinde, her tür kullanıma uygun şekillerde ve değişik fiyatlarda piyasada bulunabilen, çeşitlerin örneklerini aşağıdaki resimlerde açıklamalarıyla birlikte göreceğiz.

İlk olarak verdiğim örnekler çok ağır yükler taşımayan (50-70 kg) yüksek hassasiyet ve yüksek tork gerektirmeyen makinalarda ekonomik oluşu nedeniyle de hayli yüksek tercih edilme oranına sahip yaylı kaplinler.



Bu resimdeki kaplin ise dahada düşük yükler için plastik. Çok esnek olduğu için pek güçlü değildir fakat amatör uygulamalardaki mekanik hataları absorbe edeceği için iyi bir alternatif olabilir.


Tork sınırlaması gerektiren makinalar için sınırlayıcılı kaplinlerde bulunmaktadır. Bu tip kaplinler kullanılan tezgahın herhangi bi nedenden dolayı (operatör hatası, aşırı zorlanma vs.) çarptırılması anında ayarlanan tork un üzerine çıktığında kendi mekanizması içinde motor ile mil arasındaki bağlantıyı keserek motorun boşa dönmesini sağlar. Bu şekilde motoru koruma altında tutan kaplinlerin avantajları yanında dezavantajlarıda bulunmaktadır. En büyük dezavantajı z ekseni yada dikey eksende kullanıldığında tork sınırlarının çok kolay aşılabildiğidir.



Ecnebi dilinde High precision series diye geçen Yüksek hassasiyet serisi kaplin sistemleride bulunmaktadır. Bu tip kaplinler yüksek hız, ağır tork, tüksek rijitlik (stabilite) oranı gerektiren büyük makinalar ve cnc tezgahlarında kullanılırlar. Sıfır boşluk oranına sahip bu kaplin tipi tüm dünyada en pahalı kaplin tipidir(1200 € gibi bi fiyatı var). Çalışma şekli arabalarda bulunan şaft istavrozuna benzer. Amatör uygulamalar için çok pahalı olan bu sistemin benzeri daha basit bir şekilde sıradan bir tornacıya yaptırılabilir.


Profesyonel cnc için pek uygun olmayan 1 - 1.5 derece boşluk oranına sahip bu tip kaplinlerde ekonomik fiyatıyla amatör uygulamalarda tercih edilebilir. Genelde hidrolik pompaların motora bağlanmasında kullanılan bu tip kaplin rulmancılarda ve makina ekipmanları satan büyük hırdavatçılarda bulunabilir. Fiyatı 30 mm çapında kaplin takımı 9 ytl.



Tüm bu profesyonel sistemlerin yanı sıra kendi isteğimize ve ihtiyacımıza göre basit yada özel, ucuz yada kaliteli kaplin sistemleride tasarlayabiliriz. Kendi tasarımım olan bi kaplin türünü burada paylaşmak istedim. Kendi tasarımım derken yanlış anlaşılmasın burada paylaştığım kaplini ben tasarladım fakat bende başka bi makina üzerinde gördüm. Yani mucidi ben değilim. Bu kaplin türü çok geniş kullanım alanına sahiptir hem amatör hemde profesyonel tüm uygulamalarda kullanılabilir. Çok ekonomik olan bu kaplin aynı zamanda yüksek hassasiyet ve ağır tork ihtiyaçlarınada karşılık verebilecek niteliklerdedir. Tabiki kullanılması gereken yere göre ölçülendirilmeli. Yani 18 mm çapında bir kaplini 2.5 ton z eksen gövde ağırlığına sahip bi tezgahta kullanamayız. Şimdi burda paylaştığım kaplin türü hakkında tüm detayları açıklayarak veriyorum. Kullanmak isteyen arkadaşlar herhangi bi tornacıya bu parçaları yaptırarak makinalarına takabilirler.

Bu parça kaplinin motora yada mile monte edilen parçası. Bu parçadan iki adet olacak, karşılıklı olarak birbirine monte edilen bu iki parçanın arasında esnek akuplaj sacı kullanacağız.




0.25 mm Kalınlığında paslanmaz sacdan lazer kesimde yaptırılıcak olan akuplaj sacı. Bu sacdan 20 adet üst üste koyarak 5 mm kalınlığa ulaştıracağız. Tercihe göre istenilen kalınlıkta kullanılabilir. Amatör uygulamalarda 1 mm dahi yeterli olacaktır. Fakat 1mm kalınlığında tek bir sac konulursa kasıntı durumunda motor miline yük bindireceği için mümkün olduğu kadar ince kullanmakta yarar var. Yani 5mm kalınlığında bir sacın esneyemeyeceği için motoru kasma durumu meydana getirecektir. Bu yüzden 0.25 mm kalınlıkta 20 adet kullanıyorum.

Anlaşılabilir olması için farklı açılardan görünümler.


Temsili bir civata M6 x 25 mm kullandığım tasarım programı orjinal olmadığı için vida detaylarını çizemiyorum bu yüzden kusuruma bakmayın

Burada ise sacların vidalanma detayı görülüyor.

Vidaların saclara çapraz karşılıklı montaj şekli.

Buradada genel montaj resmi görünüyor. Ortada bulunan turuncu renkli parça 0.25 mm sacları üst üste koyarak yaptığımız esnek parca. Esneme şekli yukarıdan 2. resimdeki plastik kaplinler gibi radyal yöndedir. Duruma göre bir miktarda eksenel esneme görülebilir. Fakat tork yönünde esneme oranı nerdeyse sıfırdır.




Bu tip bir kaplin, çalışması açısından son derece yüksek rijitliğe sahiptir. Fiyat performans değerlendirmesi yapılır ise daha ucuz olupda daha kaliteli olabilecek bir kaplin türü de yokdur (yada ben bulamadım ) Solid ortamında çizdiğim bu resimleri herhangi bir tornacıya göstererek bile yaptırabilirsiniz. Kendi tasarladığınız makinaya göre ölçülendirerek istediğiz büyüklükde uygulayabilirsiniz. Aşağıdaki resimde bir bölümü görünen henüz tasarım aşamasında olan bir cnc torna tezgahıdır. Ben kendi tezgahımda bu kaplini kullanacağım. Benim kullanacağım ölçü 36 mm çapında olup mil delik çapı 18 mm olacaktır. Bu konuyu yazmamdaki amaç yapmak isteyen arkadaşlara bi kaç fikir vermek ve yapmayacak olan arkadaşlarda bi gün bi yerlerde benzer bir mekanizma gördüğünde en azından yabancılık çekmemelerini sağlamaktır. Uygulamak isteyen arkadaşlara her konuda yardımcı olurum. Yorumlarınızı esirgemeyin lütfen. Saygılar...

[haciman]

@ nurican

Hocam bu başlıkta servo motorlar ve sürücüleri tartışılıyor biliyorum ama sırf merakımdan bir soru sormak istiyorum.

Bu solidde çizdiğiniz cnc torna yanılmıyorsam otomatik takım değiştirecek. Ve yine yanılmıyorsam taretler X ekseni üzerinde bulunan ve yukarı aşağı kareket eden tablaya bağlanacak öylemi?. Eğer böyleyse ilginç bir takım değiştirme yöntemi.

[nurican]

Evet @haciman kardeşim aynen dediğin gibi takım değiştirme sistemi x ekseni üzerinde bulunan dikey hareket eden tabla üzerinde gerçekleşiyor.

Takım sayısı olarak 4 den fazla kullanılamıyor fakat 0.15 saniyede talaştan talaşa takım değiştirebildiği için bu sistemi tercih ettim.
En hızlı takım değiştirme sistemi. Tasarım bana ait fakat mucidi ben değilim.
Bende başka bir makina üzerinde görerek benzerini tasarladım.

Bu arada  bişi daha söyleyeyim bu başlıkta servo motorlar ve sürücüleri tartışılması gerektiğini bende biliyorum fakat. @Ground arkadaşımızın isteği üzerine servoyu destekleyici mekanik konusu olarak bunları yazdım.
Forumda elektronik konusunda çok güçlü arkadaşlar var fakat mekanik konularda herkes deneme yanılma yöntemiyle işini görmeye çalışıyor. Bende bu yüzden mekanik konusunda destek olmak istedim. Umarım herkes için faydalı olur...

[aster]

nurican arkadaşın izah etmek istediği kapline bir örnek.



Ama kaplin denince aklıma hep elastomer kaplin gelir  

[nurican]

yaa işte aster kardeşim toprak toprağı böyle gözünden anlıyo )