Loklift zelfbouw - Het kan toch...

[BartvD]

Een enorme wow factor. Zwaar onder de indruk 

[Eric B]

Mooi project  , wat gezien mijn beperkte ruimte zeker de aandacht heeft.
Meer informatie en foto's worden dan ook zeker op prijs gesteld

[Tjalling]

Hallo Aiko,

Schitterend gedaan 
Ben ook erg onder de indruk van slimme keuzes die je gemaakt hebt waardoor het allemaal werkt.
Verdere uitleg wordt zeer op prijs gesteld.

Groet,
Tjalling

[Peter Kleton]

Prachtig !
Ik zou zoiets wat eenvoudiger voor mijn schaal 0 treinen moeten hebben zoiets als 5 verdiepingen ,1 spoor per verdieping    en     2,5 meter lang.     

Peter

[Jelmer]

Schitterende constructie, daar wil ik ook wel meer info over. (voor later, ooit zeg maar)

Groeten,
Jelmer

[piksov]

geniaal!

ook slim om een 3 wegwissel de brug 3 sporig te maken, waardoor je je opstelsporen ook 3 sporig kunt maken.

Guus

[ATrain]

Mooi gemaakt!
Ben benieuwd naar de details over hoe je het gemaakt hebt. Ik ben zelf bezig met een kleine schuifbaan voor spoor 1 met een zelfde soort stepper motor en spindel. Deze maakte ook zo’n hoog geluid als ik in je filmpje hoor. Om dit op te lossen gebruik ik een speciale stepper driver van Trinamic. En nu is het geluid vrijwel helemaal weg. Deze stepper drivers worden ook in 3D printers gebruikt, en er zijn diverse pcb’s in China te koop.

Informatie van de chipmaker
https://www.trinamic.com/support/eval-kits/details/silentstepstick/

Arduino library:
https://github.com/teemuatlut/TMCStepper/tree/master/examples

[MartinH0]

Hallo Aiko,

Heel leuk gemaakt. Geeft een extra dimensie aan de hobby. Je gebruikt 2 parallelle assen in de Z-richting. Nul je ze wel bij initialiseren? Immers met stappenmotoren heb je een niet teruggekoppelde dus open sturing. Positieafwijkingen worden cumulatief en het zou zonde zijn als een van je mooie treinen eraf valt 

[Marcel112]

Erg mooi

Wat zou de maximale lengte van de lift kunnen zijn?

M

Prachtig !
Ik zou zoiets wat eenvoudiger voor mijn schaal 0 treinen moeten hebben zoiets als 5 verdiepingen ,1 spoor per verdieping    en     2,5 meter lang.     

Peter

Als antwoord op beide. Afhankelijk van je aansturing EN beveiliging zou ook een 3e spindel er nog bij kunnen komen. Dan kan die 2,5 meter zeker.
De door mij getoonde lift is al ruim 2 meter in "lengte".

Het maximum van iets dergelijks is een samenhang van materiaal en hoeveel je wilt gaan aansturen/beveiligen.

[Daan Neijenhuis]

Mooie toepassing Aiko 

...Om dit op te lossen gebruik ik een speciale stepper driver van Trinamic...

Informatie van de chipmaker
https://www.trinamic.com/support/eval-kits/details/silentstepstick/

Arduino library:
https://github.com/teemuatlut/TMCStepper/tree/master/examples

Welke van SilentStepStick gebruik je? Ik zie er 3 5 op de genoemde website 
Ik ben zelf wat aan het experimenteren met de DRV8825, dus ben benieuwd welke daarmee (bijna drop-in) compatible zou kunnen zijn 

Groetjes,
Daan

[AP3737]

Heel erg bedankt voor jullie enthousiaste reacties. Dit geeft mij energie om verder te berichten; ik hoop dt onderstaand verhaal niet verveeld.

Ik begin even met het reageren op wat vragen en opmerkingen (sorry dat ik niet iedereen noem).

@Reinout: De snelheid had zelfs nog wat (50%?) hoger gekund. Volgens de specificatie kan hij 100mm/s. Op een gegeven moment kunnen de stappenmotoren het echter niet meer aan, en gaan stapjes overslaan. Omdat ik dat absoluut niet wil, heb ik dus een veilige waarde ingesteld. In GRBL is dat simpel een waarde aanpassen. Het versnellen en afremmen is overigens iets dat GRBL uit zich zelf al doet; daar had ik dus niets aan hoeven te doen.

@Marcel112: Prachtige foto die je hebt geplaatst Je hebt een andere aanpak gekozen (bewegende vitrine, de sporen zelf worden door aluminium houders gedragen, andere geleiding etc.). Zou je niet een draadje willen openen om ook jouw ontwerp en keuzes te presenteren? Het lijkt me heel leuk als we ook wat anderen "over de streep trekken" zodat ze ook zoiets gaan bouwen.

@Frank123: Ik denk dat de kosten van deze loklift inderdaad iets lager zijn dan de kosten van een traditioneel schaduwstation. Wissels kosten gemiddeld ongeveer 25 Euro, de wisselaandrijving kost ook zo iets. Voor 30 sporen zou ik bij een traditioneel schaduwstation al snel 1500 Euro moeten uitgeven. Hier heb ik waarschijnlijk met alles erop en eraan minder dan 1000 Euro uitgegeven.

@Frank123: Zelf maken is absoluut niet moeilijk. Je moet gewoon de juiste componenten kiezen, en er is tegenwoordig erg veel te koop.

@Martijn: In mijn geval is de lift 122cm lang. Ik denk dat ook een lift van 3 of 4 meter geen enkel probleem is. Hieronder zal ik wat ontwerp keuzes bespreken; opschalen naar meerdere meters is (na wat aanpassingen) volgens mij geen enkel probleem.

@Pauldg: als je mij een link naar licentievrijer `Moonraker' muziek stuurt, dan zal ik er over nadenken 

@Peter: Voor schaal 0 zal het nog makkelijker moeten zijn, omdat toleranties wat minder nauw komen.

@ATrain: Interessant wat je zegt over het geluid van de stappenmotoren. Ik wist niet dat andere drivers zo'n invloed kunnen hebben. Ik zou daar eens mee moeten experimenteren. In ieder geval bedankt voor de link.

@MartinH0: Je hebt helemaal gelijk voor wat betreft het initialiseren. Ik heb net een filmpje hierover gemaakt, en ik zal die binnenkort posten en hierover iets meer vertellen. In het kort: ja, ik initialiseer bij opstart met behulp van het GRBL Home commando ($H).

Genoeg tekst. Tijd voor wat plaatjes.

Sliding Table
Voor mijn gevoel is de belangrijkste "vernieuwing" in mijn ontwerp dat ik gebruik maak van kant en klare "sliding tables" (ik weet niet hoe ik die dingen in correct Nederlands moet vertalen). Als dergelijke "sliding tables" niet kant en klaar te koop waren, was ik zeer waarschijnlijk nooit aan dit project begonnen. Iets mechanisch op één tiende millimeter nauwkeurig te krijgen, zou voor mij normaal gesproken te moeilijk zijn. Ik weet dat er mensen zijn die dergelijke precieze constructies wel helemaal zelf kunnen bouwen, maar daar hoor ik niet bij. Het moeilijkste heb ik dus gekocht.

Volgens de specificaties kan mijn sliding table 30 Kg tillen, en heeft het een "Repeat positioning accuracy up to ± 0.02mm". Ruim voldoende dus 

Laat ik nu met behulp van foto's iets inzoomen op de sliding table.


Bovenstaande foto laat (naast wat stof ...) de Nema 23 stappenmotor zien. Op het Internet heb ik gevonden dat NEMA staat voor "National Electrical Manufacturers Association" en dat 23 voor een bepaalde afmeting van de motor (57 x 56mm). Het mooie van een complete "sliding table" is dat ik me geen zorgen hoeft te maken of het allemaal wel past. Het enige wat ik moet weten (ivm de keuze van de voeding en juiste drivers) is dat de motor met 24V wordt aangestuurd, en maximum 3A vraagt. Volgens de specificaties levert deze motor een "Torque" van 1,5NM; mij lijkt dat meer dan voldoende voor dit type loklift.


Bovenstaande foto laat zien hoe de motor en as (ball screw) met elkaar verbonden zijn. Redelijk standaard, en wederom hoef ik me niet te bekommeren of het allemaal wel past.


Deze foto laat de gebruikte kogellagers zien.


Op bovenstaande foto's is de "table" (het zwarte blokje van 80mx50mm) te zien dat uiteindelijk bewogen wordt. Op het blokje zijn bij aankoop al een aantal gaten voor M4 boutjes getapt, zodat ik niets meer hoef te doen dan op een aluminium hoekprofiel op de juiste plaats een paar gaatjes te boren en het hoekprofiel vervolgens vast te schroeven.
Op de foto is ook nog net (met wat rood) een "bearing block" te zien. Dit zijn de glijlagers die voor een hoge stabiliteit zorgen.


Bovenstaande foto toont een detail van het blokje en de ballscrew.


Hierboven is de ball screw en de beide Linear guide rails of Linear guideways te zien. De rails hebben een afmeting van 12mm x 8mm.


Hierboven een detail van de ball screw. Hierover loopt de "table" factoren lichter dan bij de draadeinden die ik soms zie. Deze ball screw is van het type 1605, wat wil zeggen dat de diameter 16mm is, en een enkele draaiing voor een verplaatsing van 5 mm zorgt. Er zijn ook andere afmetingen voor ball screws, bv. 1610 en 2010, maar 10mm verplaatsing per omdraaiing maakt het geheel wel sneller, maar ook minder nauwkeurig.

Overigens, stappenmotoren zoals deze hebben vaak 200 stapjes per omdraaiing. Dus 1 normale stap geeft een verplaatsing van 5mm/200m = 0,025mm. Maar je kunt ook een stapje nog verder opdelen in 2, 8, ..., 64 microstapjes. Ik heb gekozen voor 8 microsteps, dus de (theoretische) nauwkeurigheid van de motor is 0,00275 mm. Ruin voldoende, lijkt mij


Bovenstaande foto toont het kogellager aan de bovenkant.


En tenslotte een foto helemaal van boven.

Waarom twee sliding tables?

De vraag die een aantal waarschijnlijk stellen, is waarom ik niet één, maar twee sliding tables heb gebruikt.


Stel dat ik voor één sliding table had gekozen, en deze in het midden van de "plank met rails" had gemonteerd. Dan zou er door belasting, temperatuurverschillen en vochtigheid gegarandeerd speling aan de uiteinden zijn gekomen. Een precisie van 1/10mm kan ik dan wel vergeten.


Als ik slechts één sliding table had, zou ik aan de uiteinden van de "plank" linear guide rails hebben moeten monteren. De bewegingen aan de uiteinden worden dan wel minder, maar om beide rails precies op de juiste plaats te krijgen lijkt mij een hele tour (er zijn vast mensen die dat beter kunnen dan ik). Bovendien zouden er waarschijnlijk problemen ontstaan als de plank door temperatuur of vochtigheid zou uitzetten, omdat de plank aan beide uiteinden vast gelagerd is.


Mijn oplossing is dus gebruik te maken van twee sliding tables. De linker wordt dicht bij de vitrine gemonteerd, en alleen daarop wordt de plank met rails vastgezet.
Bij de sliding table rechts is de plank losjes gemonteerd. Als de plank uitzet, zal dat dus in de richting naar rechts gebeuren. Voor de aansluiting op de vitrine heeft dat geen consequenties. Ook als de beide sliding tables niet 100% paralel lopen, voorkomt deze oplossing problemen zoals die zouden optreden op het plaatje boven waarbij twee linear guide rails aan beide zijkanten worden gemonteerd.


Uiteraard probeer ik de beide sliding tables wel zo goed mogelijk paralel te monteren. Ik heb daarom beide sliding tables verbonden een vijf aluminium strips van 50x4mm. De vijf strips heb ik op elkaar gelegd, met wat plakband gefixeerd, en onder de kolomboormachine gelegd. Alle gaatjes zitten dus precies op dezelfde plaats.

Ik hoop dat ik hiermee wat meer informatie heb gegeven over de sliding tables, en waarom ik er twee heb gebruikt. Het is wel een lang verhaal geworden, maar hopelijk is deze informatie interessant.

Wordt vervolgd,

Aiko

[Remco_Nzo]

Helemaal geweldig!

Ikzelf heb voor spoor G gebruik gemaakt van een TV-lift.  Die zijn gemaakt om behoorlijk wat kilo's stabiel om hoog te hijsen. In mijn geval is de tv vervangen door een vitrine met 3 verdiepingen (g-schaal, dus toch 80 centimeter hoog).
En de bestaande bediening heb ik door een Arduino vervangen.

Remco

[Marcel112]

@Marcel112: Prachtige foto die je hebt geplaatst Je hebt een andere aanpak gekozen (bewegende vitrine, de sporen zelf worden door aluminium houders gedragen, andere geleiding etc.). Zou je niet een draadje willen openen om ook jouw ontwerp en keuzes te presenteren? Het lijkt me heel leuk als we ook wat anderen "over de streep trekken" zodat ze ook zoiets gaan bouwen.

Aiko,

Ik ben niet de bouwer helaas.
Ik verwacht dat er wel wat uitleg over gegeven zal gaan worden als het geheel klaar is.
Zitten nog wat kleine dingen is die moeten worden uitgezocht. In dit geval is ook de gehele lift zelf gebouwd, en niet afgestemd bij elkaar gekocht.

Wat wel een duidelijke keuze is geweest is om de motor niet direct de spindel te laten aandrijven. Ergens komen er dan andere krachten op de motor wat schade zou kunnen brengen. Via een v-snaar wordt bij ons dus de motor aan de spindel verbonden. Het gewicht van heel de lift staat hiermee dus geheel los van de aandrijving.

@Remco, bekend iets een TV-lift. Hoe heb je dat over de lengte stabiel gekregen? Huidige lift is namelijk ook op die manier uitgevoerd voor H0 bij ons. Stabiliteit over de lengte is echter heel ver te zoeken met een 2 meter spoorlengte. Zowel horizontaal als verticaal.

[ATrain]

Mooie toepassing Aiko 

Welke van SilentStepStick gebruik je? Ik zie er 3 5 op de genoemde website 
Ik ben zelf wat aan het experimenteren met de DRV8825, dus ben benieuwd welke daarmee (bijna drop-in) compatible zou kunnen zijn 

Groetjes,
Daan

Ik zelf gebruik de TMC2209, of je die kan gebruiken om direct de DRV8825 te vervangen kan ik niet zo bepalen. Ik zou even opletten op de maximale stroom die geleverd kan worden. Het mooie van de driver die ik gebruik is dat deze ook geconfigureerd kan worden voor sensorless homing en dat stallguard beveiliging gebruikt kan worden om de motor te stoppen als er iets vastloopt op de schuifbaan of lift. Die laatste twee functies heb ik nog niet werkend, maar daarvoor heb je wel de eerder door mij genoemde library nodig.

[Twanvuurens]

Echt fantastisch!

Ook knap hoe je de “sliding rails” precies recht laat lopen. Zelf was ik gelijk begonnen met bedenken hoe je die “sliding rails” kunt maken. Als ik het goed uit gerekend heb, zijn de benodigde onderdelen:
Nema 23 motor (€20)
2060 aluminium profiel (€20)
2x bearing 608zz (€1,5)
Mgn12H lineaire slider (€46)
Z lead screw as 8mm (€20)
Hiermee moet je het ongeveer kunnen maken 
Heb zelf wel eens aan een loklift gedacht maar nog nooit hier aan.......


Groetjes Twan