Omniwheel-Projekt

Das Omniwheel-Projekt

Angeregt durch die Problemstellung eines Forenmitgliedes aus Peters CNC Ecke, einem passionierten Roboterbastler,  habe ich versucht, die einzelnen Räder von sogenannten Omniwheels,  auch Allseitenräder genannt, selbst und damit in der gewünschten Dimension herzustellen.

Basis für die Herstellung und das Herstellungsverfahren waren meine Erfahrungen mit dem weichelastischen, polymerisierenden Giessharz aus dem Projekt „Faltenbalg“.

Ein komplettes Allseitenrad besteht in diesem Fall aus insgesamt 6 einzelnen Räder wobei 2 x 3 Räder in 120 Grad Anordnung auf einem Stern montiert  werden. Genauere Informationen wie und warum diese Räder funktionieren ist im Internet an vielen anderen Stellen nachzulesen.

Nachdem die Maße der einzelnen Räder festgelegt war wurde ein Rohling aus POM inkl. eines Passzapfens links und rechts CNC-gedreht.

Ebenfalls aus POM wurde eine Form gedreht in welche der Rohling eingepasst werden konnte.

Die Form wurde für das spätere formschlüssige Verbinden mit Passstiften und 2 Verschraubungen versehen.

Um nun die für den Guss notwendige Form zu erhalten wurde der mit Trennmittel behandelte Rohling zentrisch in einer Formhälfte plaziert und der Zwischenraum mit Epoxy-Formenharz ausgefüllt. Nach dem Aushärten des Formenharzes konnte der Rohling wieder entnommen werden.

Ebenso wurde mit der zweiten Formenhälfte verfahren und die beiden Kontaktflächen plangeschliffen.

Um die aus Aluminium gedrehten und jeweils links und rechts mit einer Lagerpassung versehenen Wellen zentrisch in der Form positionieren zu können, wurden in jede Formhälfte ein Alu-Passstift mit einem der Lagerpassung entsprechenden Zapfen eingepresst.

Für den Guss wurde noch eine Einpressöffnung unten sowie 2 Entlüftungsöffnungen oben angebracht.

Für Giessen des Omniwheels wurde dann die Aluminiumwelle in die Form gesteckt, die zweite Formhälfte darauf und die beiden miteinander verschraubt.

Nun konnte die polymerisierende 2-komponenten Gießmasse angemischt und mit einer großen Spritze in die Form eingespritzt werden.

Hierbei ist darauf zu achten, dass dieses Einspritzen schön langsam (jedoch innerhalb der Verarbeitungszeit) und in einzelnen Stufen geschieht, damit das Material genügend Zeit hat, die durch das Rühren eingebrachte Luft wieder abzugeben.

Nach ca. 5 Stunden Aushärtezeit ist die Form bereit um geöffnet zu werden und es kommt im Idealfall ein fast fertiges Omniwheel zum Vorschein von dem man nur noch die Anguss und Entlüftungszapfen abschneiden muss.

Jetzt nur noch je ein Lager in die Passung stecken, werfen oder pressen – je nachdem wie genau man vorher auf der Drehbank die Passung gefertigt hat. In diesem Fall wurden 6,35mm Lager mit bereits eingepresstem Zapfen verwendet – selbstverständlich kann man je nach Konstruktion des ganzen Rades bzw. der Aufnahmen im Stern auch andere Lager einsetzen.

Fertige 18 Stück Einzelräder zur weiteren Herstellung von 3 kompletten Omniwheels für einen Roboter:

Und so sieht ein fertiges Omniwheel dann aus …..