Измерение перемещения каретки с точностью 0,1 мм

VadimPlotnikov · 27.12.2007, 05:52

Измерение перемещения каретки с точностью 0,1 мм.

Задача в следующем: на деревообрабатывающем станке необходимо мерить перемещение каретки с точностью 0,1 мм с диапазоном 1200 мм. Сильные вибрации, пыль, стружка не проводящая, желательный температурный диапазон -30 ….+50 С (возможно от -10). Датчик желательно абсолютный но и сойдёт инкрементальный.
Мои варианты которые работают не корректно:
1) Сейчас стоит индуктивный датчик на вале двигателя всё работает но набегает большая погрешность в связке двигатель (1000 об/мин)- редуктор (1/60)- передача (1/4) порядка 3 мм, при движение вперёд назад.
2) Чтобы избавится от люфтов ставил Энкодеры на 1024 им/об на него резиновый вал диаметром 30 мм. Сам Энкодеры крепил к каретке а вал катался по направляющим.Получил: пока двигатели пил не включены всё работает нормально но при включении начинаются вибрации и с выходов энкодера идут постоянно импульсы, было бы нормально если бы значения скакали туда назад но идёт насчёт значений. Говорил с людьми говорят что у энкодеров с таким разрешением при вибрациях наблюдается эффект перескакивания оптического диска. Варианты с подвесами на пружинах и т.д не предлагать убили кучу времени, тупиковый путь.

Бюджет на датчик 3000 руб. – максимум 5000 руб.
Смотрел готовые промышленные системы устраиваю магнитострикционные но цена порядка 30000 руб (мин), не устраивает.

Drex · 27.12.2007, 11:26

А когда пилы работают, каретка может перемещаться ? Если нет, то во время работы пил можно блокировать входы с энкодеров.

sanitar249 · 27.12.2007, 11:40

Ставить энкодер с разрешением 100-600 импоб через механический редуктор.
Или действительно применить обсалютный энкодер.
ЗЫ Без нормальной кинематики точности не получите ИХМО
Удачи!

atlab · 27.12.2007, 12:24

Сообщение от VadimPlotnikov

Измерение перемещения каретки с точностью 0,1 мм.

Задача в следующем: на деревообрабатывающем станке необходимо мерить перемещение каретки с точностью 0,1 мм с диапазоном 1200 мм. Бюджет на датчик 3000 руб. – максимум 5000 руб.
Смотрел готовые промышленные системы устраиваю магнитострикционные но цена порядка 30000 руб (мин), не устраивает.

В промышленных системах 3000 руб. - это не бюджет, это уровень домашнего хобби. Тут или "шашечки (за 3000)" или "ехать" за деньги, которые обеспечат надежность работы. Imho, нужен абсолютный энкодер.

Впрочем, может к этому подойти с другой стороны?
Не измерять перемещение, а перемещать на нужное расстояние?

krasla · 29.12.2007, 02:15

[quote="VadimPlotnikov"]Измерение перемещения каретки с точностью 0,1 мм.

Задача в следующем: на деревообрабатывающем станке необходимо мерить перемещение каретки с точностью 0,1 мм с диапазоном 1200 мм. Сильные вибрации, пыль, стружка не проводящая, желательный температурный диапазон -30 ….+50 С (возможно от -10). :
[quote]

Первое насколько перемешается рабочий орган ( пилы) при работе,люфт ??????
Явно больше 0.1 мм. Тогда зачем такая точность позиционирования ?????
Может закралась ошибка и это будут более реальные цифры ну хотя - бы 0.1 см. Хотя тоже проблематично. Также вопрос какими средствами обеспечивается удержание рабочего органа, линейные подшипники. Какой люфт там.
На сколько я помню но могу ошибаться, лимитированный изгиб дисковой пилы диаметром 450 мм гдето 0.3 - 0.8 мм в зависимости от материала,скорости реза,направления волокон, и т.д.

Решением проблемы может быть например таким: мягкий трос закреплён на рабочем органе, на стене или дополнительной стойке не подвержиной вибрации устанавливаете энкодер со шкивом, набрасываете петлю а далее пружинный механизм типа как используют в рулетках или динамические ремни в автомобиле. И если ход вибрации рабочего органа не превышает шаг энкодера то ложных импульсов не будет.
Успехов

krasla · 29.12.2007, 02:29

Сообщение от VadimPlotnikov

Измерение перемещения каретки с точностью 0,1 мм.

Задача в следующем: на деревообрабатывающем станке необходимо мерить перемещение каретки с точностью 0,1 мм с диапазоном 1200 мм. .

P/S В своё время сталкивался с подобными заказами "дай безплатно прецинзионную точность" такого не бывает.

Если нужна прецинзионная точность реза 0.1мм с диапазоном 1200 мм рекомендую переходить от пилы на лазер. строиш планшет и хоть картины рисуй из разных пород дерева. И ктому же без вибрации и шума.

orc127 · 29.12.2007, 02:49

Перемещать каретку посредством шаговых двигателей комбинированного типа, имхо. Пара сотен шагов на оборот- это зело точно! Хотя фактически система без обратной связи получится, зато, как и требовалось, относительно дешевая.

_grey_ · 30.12.2007, 02:40

Сообщение от VadimPlotnikov

Измерение перемещения каретки с точностью 0,1 мм.

Задача в следующем: на деревообрабатывающем станке необходимо мерить перемещение каретки с точностью 0,1 мм с диапазоном 1200 мм. Сильные вибрации, пыль, стружка не проводящая, желательный температурный диапазон -30 ….+50 С (возможно от -10). Датчик желательно абсолютный но и сойдёт инкрементальный.
Мои варианты которые работают не корректно:
1) Сейчас стоит индуктивный датчик на вале двигателя всё работает но набегает большая погрешность в связке двигатель (1000 об/мин)- редуктор (1/60)- передача (1/4) порядка 3 мм, при движение вперёд назад.
2) Чтобы избавится от люфтов ставил Энкодеры на 1024 им/об на него резиновый вал диаметром 30 мм. Сам Энкодеры крепил к каретке а вал катался по направляющим.Получил: пока двигатели пил не включены всё работает нормально но при включении начинаются вибрации и с выходов энкодера идут постоянно импульсы, было бы нормально если бы значения скакали туда назад но идёт насчёт значений. Говорил с людьми говорят что у энкодеров с таким разрешением при вибрациях наблюдается эффект перескакивания оптического диска. Варианты с подвесами на пружинах и т.д не предлагать убили кучу времени, тупиковый путь.

Бюджет на датчик 3000 руб. – максимум 5000 руб.
Смотрел готовые промышленные системы устраиваю магнитострикционные но цена порядка 30000 руб (мин), не устраивает.

Пробуй микросхему энкодер AS5040 (10 бит) или AS5045 (12 бит). Используется еффект Холла. Необходима микросхема+магнит с радиальным полем (в даташит есть рекомендации). Такой энкодер устойчив к вибрациям, стоит недорого, можно использовать в инкрементном и абсолютном режиме, есть как цифровой выход так и аналоговый (точнее ШИМ). Подбери редуктор (или без него) и точно вложишся в бюджет.

Есть энкодеры на базе этой микросхемы в готовом корпусе и с магнитом, останется только закрепить, и даже муфты к ним тоже есть в продаже.

domowoj · 30.12.2007, 08:13

Почему энкодер?
Если я правильно понял, движение поступательное,
здесь уже точность теряется-это во первых.
Во вторых:
я согласен с atlab "не измерять перемещение, а перемещать на нужное расстояние"
Допустим,ШД+червячная передача обеспечит нужную
точность установки каретки.
И третье:
зачем такая точность? или
"Отмеряем микрометром-
отмечаем мелом-
и отрубаем топором!"
И четвертое:
любая идея должна вылежаться,
посмотри на нее с другой стороны.

atlab · 30.12.2007, 15:49

Сообщение от domowoj

Почему энкодер?
...Во вторых:
я согласен с atlab "не измерять перемещение, а перемещать на нужное расстояние"
Допустим,ШД+червячная передача обеспечит нужную
точность установки каретки.
...

Никой червячной передачи не нужно:
скажем, шаговый двигатель имеет 200 шагов на 1 оборот,
при ходовом винте с шагом 4 мм на оборот, получается
1 шаг = 4/200 = 0,02 мм. Так что все просто: двигатель, винт м блок управления.