Прибор для поточного измерения размеров деталей (на основе механики, без оптики)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Доброй ночи.
Не покидающие мысли сделать прибор для измерения размеров деталей для работы (аналоговая линейка свод с ума) привели к прибору v2.0
Изначально хотелось сделать на основе лазера или ультразвука. Проблема в том, что датчики дающие необходимую погрешность не >0,3-0,4 мм стоят около 100 тысяч руб, установка нескольких лазеров для вычисления по среднему хоть на основе камеры (по принципу триангуляции, зная расстояние от центра камеры, до проекции лазера вычисляем расстояние), хоть на основе лазера, хоть на основе ульразвука дадут погрешность в приделах 1мм, что много.
Суть прибора:
1. Кладём деталь на стол.
2. Оптический датчик фиксирует наличие детали и начинает крутить шаговый мотор, который вращает шпильку с резьбой двигующую маленький портал с кнопкой.
3. При нажатии кнопки об деталь двигатель останавливается (мы понимаем сколько шагов он сделал = соответственно понимаем ширину детали) и начинает вращаться обратно возвращая портал в исходное состояние (кнопка справа, контакт с которой = начальному положению).
Из минусов вижу медленную скорость измерения и частое физическое уничтожение датчика касания, т.к. эта деталь ничем не защищена.
Как думаете, на сколько жизнеспособно данное устройство?
Заранее огромное спасибо.
Двигатель типа такого:
http://ru.aliexpress.com/item/1-PC-New-Nema-17-17-Stepper-Motor-36oz-in-...
какими могут быть мин и макс размеры детали? материал? измеряется один размер?
Шпильку заменить на ремень, про датчик можно не беспокоиться - более 1000 замеров проведет без проблем, на месяц думаю минимум хватать должно. Можно мерить сразу 2 размера при помощи 2-х ШД.
Шпильку заменить на ШВП, т.к. ремень растягивается, и быть готовым к тому, что точность всё равно будет +- лапоть. Ибо имхо слабое место - это концевик, надо какой-то другой щуп применять.
Другой щуп.....
https://sites.google.com/site/marthalprojects/home/arduino/arduino-reads-digital-caliper
http://www.instructables.com/id/Reading-Digital-Callipers-with-an-Arduino-USB/
http://hackaday.com/2014/09/25/digital-caliper-sacrificed-for-dro-project/
http://hackaday.com/?s=digital+caliper
http://www.ebay.com/itm/New-6-150mm-Micrometer-Guage-Stainless-Steel-Electronic-Digital-Vernier-Caliper/351725225226
http://nut-bolt.nl/2012/reading-digital-calipers-with-an-arduino/
Pashtet, точность - одно из самых дорогих удовольствий. Демонстраторы принципов сделать относительно легко, а если речь идет об измерительных приборах, то ценник легко перескакивает сотни тысяч. В микропереключателе нельзя гарантировать однозначность срабатывания с указанной механической точностью, тем более на всем сроке службы. В промышленных измерительных системах с механическими датчиками щуп и изделие - токопроводящие. Факт касания определяют по замыканию цепи датчика. Точные привода стоят умунерастяжимые деньги, а измерительные системы и того больше. Если Вы до этого пользовались аналоговой линейкой, устраивала ее точность, но не устраивало удобство, то попробуйте штенгенциркуль с цифровым индикатором. Там заявленная точность плюс мину 0,2 мм. В Китае такой можно взять за 1000 рублей при размере измеряемой детали до 150 мм. С точность плюс минус 0,05 мм можно взять механический штангенциркуль со стрелочным индикатором. Цена тогда будет 3000 - 4000 рублей.
По поводу ремень растягивается не надо меня смешить - ремни используются даже в станках ЧПУ где точность перемещений не какие-то десятки (это достигается легко), а сотки. К тому же тягать щуп и тягать портал совершенно разные вещи, тут даже резинка справится, а не только армированный сталью ремень. А вот ШВП будет и дорого и медленно и тяжело - еще и ШД нужен будет хороший.
Тягать конечно нужно не один датчик, а как минимум 2 для обеспечения минимальной отказоустойчивости. Ну и конечно датчик не на простом микрике (хотя можно и на нем построить).
А чем калибровать будет ТС это все дело это я думаю его проблемы. Может штангелем электронным/механическим, может по готовым калиброванным образцам. Методик много.
Как вариант можно взять оптическую линейку от плоттера и очень слабый ШД. ШД крутить до посинения пока не перестанет изменяться показание с линейки. Схема будет жить вечно, скорее направляющие сотрутся.
Делал измеритель длины на резисторе.
http://www.gefran.ru/catalog/sensor/potentiometer/linear/
20 сантиметровый резистор давал точность 0.02 мм. Правда к ардуине пришлость прикрутить АЦП на MSP 16-ти разрядном.
По поводу ремень растягивается не надо меня смешить - ремни используются даже в станках ЧПУ где точность перемещений не какие-то десятки (это достигается легко), а сотки.
Чтобы не казаться голословным - ссылку дайте на станок с озвученно точностью с приводом на ремнях. Иначе ваши слова - ни о чём, т.к. у меня совершенно другие сведения - на ремнях, ЛЮБЫХ - не достичь приемлемой точности, физику хер обманешь. ШВП или рейка - это совсем другой коленкор, знаете ли.
А вот ШВП будет и дорого и медленно и тяжело - еще и ШД нужен будет хороший.
Насчёт дорого - соглашусь, с остальным - нет, ибо вы наверное не видели скоростей, которые можно с ШВП достичь. Конечно, при условии консенсуса по комплектухе - шаговые, драйвера, ШВП и т.п.
Возьмите и найдите любой лазерный раскройщик - 99% он будет на ремнях. Я думаю не надо объяснять что это такое.
Одно дело таскать 50-100кг металла, там даже ШВП ваши хваленые сдуются - только зубчатая рейка, другое дело таскать датчик весом 50-100г.
Возьмите и найдите любой лазерный раскройщик - 99% он будет на ремнях. Я думаю не надо объяснять что это такое.
Одно дело таскать 50-100кг металла, там даже ШВП ваши хваленые сдуются - только зубчатая рейка, другое дело таскать датчик весом 50-100г.
Точность какая у лазерного райкройщика? Дайте мне плз ссылку про сотки на ремнях, очень вас прошу. Не надо спрыгивать - просто дайте ссылку про ЧПУ с допуском "сотки" и приводом на ремнях.
И уж раз речь шла о строительной шпильке...
Кстати если нужно измерять 2 метра и более все еще будете утверждать что ШВП будет быстро ходить? Взять даже не 1605, а 1610. Не сможет - причина тому резонанс. В этом случае система будет доходить уже заоблачных ... $.
Одно дело таскать 50-100кг металла, там даже ШВП ваши хваленые сдуются
Месье, как я понял - сугубо теоретик, т.к. портал висит не на ШВП, это, что называется, раз. Два - всё зависит и от самой ШВП - диаметр, шаг, материал, какие подшипники и т.п.
И 100 кг для ШВП и нормальных рельсовых направляющих - это так, чих в чистом поле.
И уж раз речь шла о строительной шпильке...
Кстати если нужно измерять 2 метра и более все еще будете утверждать что ШВП будет быстро ходить? Взять даже не 1605, а 1610. Не сможет - причина тому резонанс. В этом случае система будет доходить уже заоблачных ... $.
О как мы передёргиваем - взяли любую ШВП и сразу её на два метра длины захерачили, круто! Ничо, что надо рассчитывать, а не пальцем в небо тыкать?
Чего на пять метров сразу не замахнулись-то?
И да - ШВП ходит очень быстро - посмотрите ролики на ютюбе, что ли: с нормальными драйверами и шаговыми ничем не уступает ремням.
Вот здесь идет речь о десятках при сборке из г и п, про промышленное я и не говорю:
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=149&t=11041
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=149&t=11549
В механообработке ремни действительно редко используются, но следует четко понимать где стоит пользовать, а где нет. Возьмите те же плоттеры (HP DesignJet 500 plus - больше метра на ремне), ведется вывод чертежей, причем в цвете. Размер сопла в курсе какой там и какое смещение там учитывается при печати? При разрешении 300dpi размер точки менее десятки, еще и перемешать цвета из разных головок нужно в одной точке. Так что вот вам реальная точность в сотки.
ТСу нужно же попасть в 2-3 десятки, на кой ему ШВП если ремень более чем соответствует?
О уже и рельсовые направляющие будем приделывать? Стоимость этого измерителя скоро переплюнет лазерную систему.
И ремень на этом расстоянии чувствует себя получше той ШВП что я указал.
Вот здесь идет речь о десятках при сборке из г и п, про промышленное я и не говорю:
Не, ну то есть про сотки на ремнях мы уже забыли, правда? Ок, так и запишем - прогноз к выздоровлению хороший ;)
А ТС пусть выбирает, что ему ближе/бюджетней: как вы могли заметить, я лишь указал, что на ременном приводе невозможно соблюсти точность в сотках, от слова "совсем". Десятки - да, но и там - нелинейно, т.к. любой даже самый крутой ремень с физикой справиться не может - температурный дрейф, растягивание со временем и т.п.
Впрочем, это справедливо вообще ко всему - всё имеет свой износ, безусловно. Просто ремень - это несколько другой класс точности, вот о чём я вёл речь.
Что выберет ТС - его дело.
Возьмите те же плоттеры (HP DesignJet 500 plus...
При разрешении 300dpi размер точки менее десятки, еще и перемешать цвета из разных головок нужно в одной точке. Так что вот вам реальная точность в сотки.
Нету там точности в сотки, опять же. Не-ту. Есть аппроксимация - плюнули туда, плюнули сюда, погрешности съели друг друга. Реальных соток там нету, даже и не надейтесь. Впрочем, оно там и ни к чему, для чертежей-то - там и пары десяток за глаза, если честно.
Впрочем, хер с ним, пускай уже везде сотки будут, а то щас опять раздуем из ничего.
Да, максимальный размер детали до 0,8 метра в высоту, и до 0,6 метра в ширину. Если можно будет не аналогово мерить хотя бы ширину будет уже здОрово.
Изначально хотел сделать как на фрезе ЧПУ - на основе косозубой рейки, но вариант с резьбовой шпилькой показался раз в 200 проще при одинаковом конечном результате.
А можно ли у цирового штангенциркуля удлиннить линейку до 0,8 метра? Тогда можно было бы самому сделать губки штангенциркуля, прикрутить его целиком к столу и пододвигать правую(или левую) губку к детали. Т.е. эдакий стационарный здоровый штангенциркуль.
Но это всё не покатит, так же линейка, но усложненная до одури. Автоматизации 0, головной боли - вагон с телегой.
А можно ли у цирового штангенциркуля удлиннить линейку до 0,8 метра? Тогда можно было бы самому сделать губки штангенциркуля, прикрутить его целиком к столу
И ловить сотки :)) Вы отдаёте себе отчёт, что, сделав описанное, вам хорошо бы в несколько десяток попасть, и то, если повезёт? Даже нет, не так - если оооочень повезёт.
А можно ли у цирового штангенциркуля удлиннить линейку до 0,8 метра? Тогда можно было бы самому сделать губки штангенциркуля, прикрутить его целиком к столу и пододвигать правую(или левую) губку к детали. Т.е. эдакий стационарный здоровый штангенциркуль.
Но это всё не покатит, так же линейка, но усложненная до одури. Автоматизации 0, головной боли - вагон с телегой.
На такой размер измерители уже не для быта. Соответственной взлетает и ценник.
Увеличение диапазона измерения в 2 раза дает прирост цены почти на порядок. Сравните:
150mm 6 inch LCD Digital Stainless Electronic Vernier Caliper Guage
http://www.banggood.com/150mm-6-inch-Stainless-LCD-Digital-Caliper-Elect...
0-300mm 12inch 0.01mm Electronic Digital Height Vernier Caliper Gauge
http://www.banggood.com/0-300mm-12inch-0_01mm-Electronic-Digital-Height-...
Там, правда, и точности заявлены разные, что тоже существенно влияет на цену.
Если у Вас измерять нужно не от 0 до 0,8 м, а скажем, точность попадания в размер 0,8 м (например, от 0,75 м до 0,85 м), то можно доделать бытовой штенгенциркуль и измерять им фактически только отклонения от базового размера . Все будет по-легче.
Есть ещё одна параноидальная идея - снизу ставим некую светящуюся полоску, над ней фотоэлектрический датчик, который, исходя из видимой длинны полоски, считает расстояние.
Высота деталей 10-15мм, т.е. 25мм будет достаточно, что бы задвигать деталь.
Дело за малым - найти такой световой датчик ;) (знаю, что они бывают, но, наверняка, не метровой длинны).
Вообще, строго говоря, подход выбран неправильный, имхо. Вместо того, чтобы фантазировать на тему возможной реализации, стоит подумать, что не зря введено такое понятие, как эталоны и шаблоны. По итогу - ничего нет точнее, как сравнение с эталоном и шаблоном, всё остальное - плавает вокруг да около, каким бы точным не был цифровой штангенциркуль или воображаемый фотоэлектрический датчик.
Даже у токарей есть поверенные мерники, которыми они быстро проверяют попадание детали в сотки, не онанируя со штангелем почём зря.
Подумайте над этим подходом.
надо закончить с этими баранами....
так какой МИНИМАЛЬНЫЙ размер детали может быть по Ширине, Длине, Высоте?
потом аналогично повторите данные о МАКСИМАЛЬНОМ размере.
пока имеем какую-то кашу с вашими самыми простыми данными
Ширина
мин. 200мм // макс. 600мм
Длинна
мин. 500мм // макс. 1000мм.
Высота
либо 10, либо 15мм.
О, так все ясно.
Если взять за основу идею исходного поста топика, то можно предложить такой варинт.
Портал может двигаться рукой по линейной направляющей. Когда он касается детали оператор нажимает кнопку. С порталом связана приводная нить или лента, которая вращает делительное (зубчатое) колесо. С колеса датчиком Холла или оптическими методами снимается данные о длине нити между стартовой точкой, где была нажата кнопка, и базовой точкой, куда возвращается портал. Соотв вычисляется размер детали. Система периодически калибруется по стандартным шаблонам.
Резистивные есть, на алиэкспресс, до 1.25 метра. Можно и самому наверно сделать, большой резистор из нихрома.
http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-002-100-300mm-LINEAR-MOTION-POSITION-TRANSDUCER-for-injection-molding-machine/513507766.html?spm=2114.10010108.1000023.1.V1h5Ml
Скажите, пожалуйста, а что если подключить:
2 штуки (даташит с точностью измерений нигде не нашел)
http://ru.aliexpress.com/item/Sharp-IR-Sensor-GP2Y0A21YK0F-Measuring-Detecting-Distance-10-to-80cm-with-Cable-for-Arduino-FZ1268/32325102122.html?spm=2114.30010708.3.2.MhF3bY&ws_ab_test=searchweb201556_8,searchweb201602_3_10039_10048_10056_10047_10055_10037_10049_10033_10046_10032_10045_10017_405_404_407_10040,searchweb201603_2&btsid=36136994-3891-4234-94eb-b96d7ccf35ef
1 штуку
http://ru.aliexpress.com/item/40-m-precision-laser-distance-sensors-2mm-ranging-range-finder-module/32444067433.html?spm=2114.30010708.3.76.vGDGuK&ws_ab_test=searchweb201556_8,searchweb201602_3_10039_10048_10056_10047_10055_10037_10049_10033_10046_10032_10045_10017_405_404_407_10040,searchweb201603_2&btsid=0f526d00-05e4-4d89-9c2b-cba5ead37528
Взять усреднённое значение измерений за 1 сек и выдать результат.
Можно ли 3 датчика повесить на UNO или нужно брать какую-то доп. плату?
P.S.: решил отталикваться от лазеров, механика не покатит - та же рулетка на виде сбоку(долго и не удобно).
На лазерный датчик заявлена точность в 2 мм, ИК датчик боюсь вообще не расстояние будет показывать, а наличие препятствия перед ним в диапазоне от 100 до 800 мм.
Конечно если есть лишние средства можно лазерный датчик попробовать, он отдает расстояние с дискретностью 0.01 мм, но нужно будет откалибровать. Возможно замеры будут стабильные. У меня китайский дальномер лазерный на похожем датчике, сверял с поверенным - отклонения были порядка 1-2 мм. Стоит понимать что этот датчик до 40 м, может есть на меньшие расстояния, они будут точнее.
Заказал все детали, включая датчик дальномера.
Если можно, подскажите пожалуйста по питанию.
http://ru.aliexpress.com/item/40m-High-precision-laser-distance-sensors-2mm-ranging-range-finder-module/32578333530.html?spm=2114.30010708.3.2.zym10u&ws_ab_test=searchweb201556_8,searchweb201602_3_10039_10057_10048_10047_10056_10055_10037_10049_10033_10046_10058_10032_10045_10017_405_404_407_10040,searchweb201603_2&btsid=f45a820d-cfb5-4ae7-bb97-092ad2ba8654
Если честно, я ничего не понял из описания:
VCC 3.3V 5V must be burned, is the current increases, the phenomenon is chip fever)
VCC 3.3V 5V must be burned, is the current increase, chip fever)
Его можно будет подлключить к ардуино, или 3,3 вольта это много?
Интересный сенсор, там таблица есть, питание 3 - 3.3В если больше то сгорит. Про 5В это относится к входам Rх Тх, их ещё называют 5В толлерантными. Т.е. можно напрямую конектить к 5В uCPU, без конвертора логических уровней 3.3<->5.
Какая ардуина будет? Если дуе, то у нее все работает на 3.3В, если другая, то придется переводить на 3.3В.
Плата такая:
http://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-UNO-R3-MEGA328P-ATMEGA16U2-f...
Или необходима такая?
http://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-Due-R3-ARM-Version-Main-Cont...
Из описания дёрнул:
На Arduino доступны следующие контакты для доступа к питанию:
или лучше всё же UNO?
Лучше та что вторая. Не будет заморочек с согласованием уровня.