Général appareil à retomber dans le pas électronique.

Un appareil à retomber dans le pas compte le nombre de tours faits par la vis mère pour indiquer à l'opérateur quand il peux embrayer.
Si le système avec pignon engrenant avec la vis mère est fonctionnel pour les pas courants, il devient inutilisable pour usiner les pas impériaux si l'on a une vis mère métrique et inversement.

Souvenez-vous, en août je vous ai présenté l’une de mes élucubrations.

Si le compteur de vélo à permis de vérifier que le principe était bon, la réalisation souffrait d’imperfections :
- Une impulsion par tour de vis mère est insuffisante pour permettre d’embrayer sereinement au bon moment.
- La première impulsion n’était pas prise en compte ce qui perturbait soit le "comptage", soit l’initialisation du dispositif.
- La liaison radio entre capteur et ordinateur était sujette aux interférences.
- Le dispositif comptait en continu sans se remettre à zéro, obligeant à une gymnastique intellectuelle.
- Il y avait de temps à autre des erreurs de comptage.
- Le positionnement de l'aimant et du capteur était problématique.

J’ai donc cherché à améliorer ce système, d’abord en demandant de l'aide
mais n’ayant pas eu de réponses positives, je me suis tourné vers "l’étranger" :
Je tiens à remercier "Sonélec-music" pour l’aide qu’il m’a apporté dans la conception et la mise au point du nouveau système.

Le principe en est simple :
Comme l’appareil "mécanique" connu de tous, il (dé)compte le nombre de tours faits par la vis mère.
Comme l’appareil "mécanique", il indique chaque fois qu'il est possible d'embrayer pour "retomber dans le pas".
Mais contrairement à l’appareil "mécanique" (il n'a pas l'équivalent du système pignon-crémaillère), il lui faut une référence de position longitudinale (comme dans la méthode "filetage aux repères").
Mais dans le "filetage aux repères" il y a 3 repères à surveiller (broche-vis mère-trainard) alors que dans mon système, il n'y en a qu'un !
Et pour rendre l'utilisation plus "logique", la non-mise en référence du trainard rend l'appareil "MUET" !

Voici en images le fonctionnement du dispositif. Vous y verrez la mise en service (jusqu'à l'appui sur le bouton vert) et l'affichage lorsque vous êtes revenu au point de départ (car la butée est "forcée" dans ces vidéos). En parallèle, une image montre les positions angulaires de la vis mère en correspondance avec la vidéo (minutage). (Travaillez en fenêtres réduites si vous n'avez pas deux écrans pour voir l'image et la vidéo simultanément) :
Lorsque le capteur envoie un signal, les points décimaux s'éclairent.

Initialisation en "sombre" :



Initialisation en "clair" :



Vous conviendrez avec moi que la deuxième façon de faire correspond mieux à nos habitudes.

Avant de vous le montrer "en action réelle", parlons de sa fabrication, mais ce sera pour demain.

Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

Au vu des messages précédents, une petite révision sur l'utilisation d'un appareil à retomber dans le pas s'impose :
Pour exécuter un filetage (taraudage) au tour, on lie la broche à la vis mère par une série de trains d'engrenages dont le rapport est :
(N broche/N vis mère) = (Pas à faire/Pas vis mère) = (Numérateur/Dénominateur) (cette dernière fraction étant réduite à sa plus simple expression).
Quand deux fractions sont égales, on peut écrire :
(Pas à faire x D) = (Pas vis mère x N) (produit des extrêmes = produit des moyens), ce qui se "lit" :
Quand la broche aura fait "D" tour, l'outil se sera déplacé de (D x Pas à faire) millimètres et donc la vis mère devra faire "N" tours pour déplacer le trainard de (Pas vis mère x N) millimètres.
"N" est donc bien le nombre de tours que doit faire la vis mère pour "retomber dans le pas".
L'appareil "classique" possède une roue qui engrène avec la vis mère. Il lui faut donc "N" dents pour "compter "N" tours ! Si "N" est trop petit, on utilise une roue de "ZN" dents, cette roue entrainant un disque portant "Z" repères régulièrement espacés. Chaque "1/Zème" de tour de ce disque correspond à "N" tours de vis mère.
Comparatif :


En espérant que cela vous aidera à mieux suivre les vidéos, qui correspondent aux cases "colonne 3, lignes 2/4 et 9" du tableau ci-dessus. Pour les autres cases, il n'y a comme affichage que les "battements du cœur" attestant que l'appareil est en fonctionnement !

Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

J'ai monté cet appareil sur mon tour aujourd'hui et je profite de la clémence du temps pour faire les vidéos des essais.
Le but essentiel du message d'aujourd'hui est de montrer que la fabrication (principalement du circuit imprimé) de l'appareil est à la portée de tous, puisque j'y suis arrivé du premier coup !

Les usinages simples sont à la portée de tous.
Le peu qu'il y a à faire est pour :
- Détecter la rotation de la vis mère, donc fabriquer une roue à 10 encoches.


Il a fallut "ruser" vu le peu de matière et le peu de place : un jonc (spire de ressort) pour l'arrêt en translation et morceau de ressort spiral dans un chambrage pour l'entrainement en rotation par friction.


- Protéger et supporter le capteur optique là où vous souhaitez le placer.




- Assurer une position de référence au trainard, aussi bien à droite qu'à gauche, et donner l'info à la partie commande (munir une butée de banc d'un contact "NO"). J'ai réussi à loger la prise femelle dans le presse-étoupe du contact. Le support n'est pas encore fait :


Ajoutons qu'Il faut que les liaisons capteur-affichage et butée-affichage soient démontables et fiables pour une utilisation plus agréable de l'appareil.
Pour la butée, j'ai juste à retourner le capteur sur son support pour avoir une butée à droite ou à gauche.
Si le capteur est intégré au support et commandé par un poussoir, pour avoir une butée droite, il faut que la butée soit fixée au banc et pour que la même butée serve à gauche, il suffit de la lier au trainard (qu'elle puisse coulisser sur le banc) et que la butée de banc classique agisse sur le poussoir.

Et maintenant, le plus gros du travail (pour moi), le circuit (je me suis nourri des messages du forum) mais je n'ai pas jugé utile de détaillé vu que c'est très bien expliqué par ailleurs :

1) Établir le dessin des pistes en utilisant un logiciel gratuit et simple (TCI convient parfaitement et est d'une approche immédiate pour les novices). Comme le fond d'écran est noir et les pistes rouges ou vertes (selon la couche), il n'était pas possible d'obtenir une image en noir et blanc pour l'utiliser ultérieurement.
2) J'ai donc redessiné le circuit avec un logiciel de dessin et j'ai dupliqué les images de façon à "remplir" un "A4"(8 circuitss par A4).
3) J'ai demandé à un imprimeur de me faire un tirage laser sur le plus fin de leur papier (Cela m'a coûté 40 centimes !) (pensez à vérifiez les dimensions du tirage papier !). Si vous le pouvez, demandez deux impressions avec des densités de tonner différentes.
4) Les surfaces étant très petites (50x55 mm pour la plus grande plaque), je n'ai pas jugé utile de modifier ma plastifieuse et j'ai opté pour le fer à repasser. Il faut que la plaque soit parfaitement décapée et exempte de traces (poudre à récurer + rinçage + acétone). Un chauffage de 10 à 20 secondes suffisait, semelle du fer à 180°C environ. (J'ai "roulé" une sonde de température entre la semelle du fer et un morceau de bois pour connaître cette valeur).
5) Faites tremper la plaque dans de l'eau tiède pour décoller le papier. J'ai été surpris de voir que le tonner adhérait fortement à la plaque et que l'on pouvait insister (avec le doigt) pour décoller le papier ! Si vous voyez que les bords sont frangés, c'est qu'il y avait trop de tonner. Grattez ou nettoyez (acétone) et recommencez (4) avec un tirage moins dense.


6) Pour la gravure, j'ai utilisé un mélange de (dans l'ordre) : 3 volumes d'eau déminéralisée, 1 volume d'eau oxygénée à 35% (130 volumes) et 1 volume d'acide chlorhydrique à 25% dans un récipient en porcelaine. Mettez la plaque dans le bain en agitant constamment. En 30 secondes maxi, la plaque est gravée ! Éjectez-la dans un récipient d'eau pour arrêter l'attaque et nettoyez la méticuleusement.


7) Je l'ai ensuite étamée en utilisant de la pâte décapante-étamante pour plomberie diluée dans de l'eau, étalée au pinceau et chauffée au décapeur thermique.


8) Perçage, implantation des straps (nombreux car circuits simple face !) puis les autres composants. Soudure sur la plaque "affichage" des liaisons inter-plaques, soudure des fils allant au capteur, à la butée, à l'alimentation (pile ou bloc secteur) et aux boutons poussoirs. Assemblage (mécanique) des deux cartes et finition des liaisons inter-plaques.


9) Découpe des fenêtres sur le boîtier et perçages divers. Sans visu, on se débrouille avec un gabarit collé, ça évite de se tromper !


10) Implantation des boutons sur le boîtier et liaison avec les cartes.


11) "Mise en boîte" (pour ma part, les circuits sont "positionnés" grâce aux fenêtres, et maintenus en appui sur le couvercle par des petits blocs de mousse polyuréthane qui encadrent la pile).
12) Fermeture du boîtier et essai.

A bientôt pour la suite,
Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

Je vous sens impatient de connaître la suite, alors en guise de bonus: une vidéos de l’essai "à vide" fait ce soir.
Le support du contact n'étant pas encore fait, je dois coincer le contact entre le trainard et la contre pointe. De ce fait, je suis obligé de déplacer le trainard pour le mettre en butée et d'embrayer APRÈS !
En faisant tourner la roue sur la vis mère d'une fraction de tour APRÈS avoir appuyé sur "INIT") et AVANT de mettre le tour en marche, il y à là le moyen d'adapter l'appareil au temps de réaction de chacun (l'embrayage devant alors se faire BIEN AVANT la fin du dernier tour.
Vous verrez aussi sur la vidéo ce qui peut paraître comme un "bug" :
Il s'agit de l'allumage / l'extinction progressive des LEDs de temps en temps (en fait à la fin de chaque cycle de décomptage). Cet affichage n'était pas prévu au départ et je l'ai découvert après avoir réalisé mon appareil. Cet affichage intempestif devrait en principe être corrigé , mais pour ma part, je ne pense pas faire reprogrammer mon PIC vu que cet affichage n'est pas gênant.

Je rappelle que la bonne méthode pour démarrer est (en théorie) :

Après avoir placé l'outil au point de départ, pris tous les repères jugés nécessaires et embrayé la vis mère :
1) Mettre l'appareil en marche ==> affichage du dernier nombre utilisé.
2) Introduire le "nombre" voulu à l'aide des boutons poussoirs "+" et "-".
3) Tourner la roue à encoche de façon à allumer les points décimaux.
4) Placer la butée contre le trainard et la bloquer ==> affichage clignotant du nombre.
5) Appuyer sur le bouton "INIT" ==> affichage clignotant "- - -".
6) Mettre le tour en marche ==> affichage clignotant du nombre tant que la butée n'est pas relâchée, puis de "- - -".
Et si on rate la manœuvre, il suffit d'attendre le prochain wagon !

Comme tout appareil nouveau, il faut un certain temps et des essais nombreux pour bien maîtriser son utilisation.
Maintenant, place aux images :
Vers 1'28", j'ai basculé l'affichage du dernier tour : affichage de "001" au lieu du défilement des 1/10 èmes de tour.


A demain, si le temps me permet d'aller à l'atelier vérifier que l'on "retombe bien dans le pas" !

Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

Milodiou a dit:

C'est du beau travail mais ... .... Tu aurais gagné du temps en te faisant un appareil à retomber dans le pas traditionnel .

Cliquez pour agrandir...

Il est sûr que près de 4 mois m'auraient permis de fabriquer un appareil traditionnel (même avec pour seuls outils burin et lime) mais :
- Étant retraité, le temps compte peu.
- Sur le coté droit du trainard, j'ai le boîtier de commande du tour (marche, AU et lubrification) avec un chemin de câble qui relie ce boîtier à l'armoire. Il y a donc peu de place pour un appareil "classique" :


- Sur le coté gauche, il n'y a pas la place non plus car le trainard vient quasiment toucher la poupée fixe en fin de course (j'ai juste la place d'une butée avec une vis micrométrique ridiculement courte !


- Certains pas (TPI ou pas modules notamment) nécessitent des pignons démesurés.
- Je souhaitais, par défi, réaliser un appareil adaptable à tous les cas, que se soit la réalisation de n'importe quel filetage ou que se soit un problème d'intégration à une machine dépourvue d'appareil "classique".

J'ai montré que sa réalisation était à la portée de tous. Il me reste à vérifier que ma théorie est juste.
Après, chacun fera comme il lui plaira !

Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

Avant de voir ce système en action, j'aimerai vous parler des avantages que je lui trouve :

- Rapide à mettre en œuvre : branchez le capteur, la butée, mettre sous tension (affichage de "l'ancien nombre"), introduire le nombre requis, mettre le trainard en position, embrayer la vis mère, caler la roue à encoche de façon à voir les points décimaux, placer la butée (clignotement de l'affichage), appuyer sur le bouton "INIT" (affichage clignotant "- - -"), mettre le tour en marche.
- Opérationnel QUELQUE SOIT le pas réellement usiné et QUELQUE SOIT le pas de la vis mère puisque le "nombre" introduit est le NUMÉRATEUR de la fraction "produit des nombres de dents des roues menantes / produit des nombres de dents des roue menées" (une fois réduite à sa plus simple expression !)(tenir compte du rapport de boîte s'il y en a une !).
- L'affichage peut se placer n'importe où, là cela semble le plus pratique et/ou le plus visible.
- Ce système s'adapte à tous les tours, même si la place fait défaut à droite ou à gauche du trainard !
- Un seul dispositif peut servir sur plusieurs tours sous réserve qu'ils soient équipés chacun d'un capteur de rotation et d'une butée avec contact (et que les raccordements soit les mêmes).
- Il me parait plus facile à "lire" que le traditionnel cadran, qui parfois comporte des repères superposés (même s'ils sont de couleurs différentes).
- Acceptant un nombre de 1 à 999, il "couvre" tous les besoins imaginables, sans avoir besoin d'une kyrielle de roues et disques.
- Il n'encombre pas le tour puisqu'il ne reste à demeure QUE le capteur de rotation.
- Il vous permet d'avoir une deuxième butée (à droite), bien utile et que l'on ne prend souvent pas le temps de faire !

Pour terminer cette présentation, j'ajouterai qu'il m'a coûté environ 60€ de matériel (les boutons poussoirs, la prise 3 broches mâle-femelle et le boîtier étant cause des 3/4 du prix) (le contact de la butée est de récupération).

Comme je vous sens impatient de le voir à l'œuvre, faisons un filetage "exotique" :
Par exemple un TPI 44 (0,5773 mm) avec une vis mère au pas de 3 mm.
Grâce à la combinaison de roues {(40/80) x (50/65) x ½ (rapport de boîte)} j'ai un pas réel de 0,5769 mm). Le "nombre" à introduire est : numérateur de (½ x 10/13 x ½) = 5/26 soit : 5.

Le scénario est le suivant :
Usinage d'un filetage "plausible" (il s'agit juste de vérifier si l'on retombe bien dans le pas).
Usinage des dernières passes au même repère, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de copeaux.
Masquer le filetage (marker noir)
Usinage au repère des dernières passes (lors de la mise en marche (6'), j'ai oublié d'avancer l'outil !).
Le marker est pratiquement tout enlevé, SANS qu'il y ait de copeaux (6'20"). Une passe un peu plus forte (6'56") produit peu de copeaux et fait disparaitre la totalité du marker :


Selon moi, mon appareil à réussi son examen de passage !

Quelques photos en gros plan :
Il y a bien 50 tours :


1/4x10/13x3x44 = 25,385 mm. 1/4x10/12x3x50 = 28,846 mm :


Je fournirai aux membres qui en feront la demande :

- Le fichier issu du programme "TCI".
- Les fichiers "PDF" des typons que j'ai faits.
- Les plans d'implantation des composants.
- Le schéma de principe.
- La liste des composants.
- Le fichier ".HEX" pour le PIC. (je ne possède pas le fichier "avant compilation", l'auteur l'ayant gardé !).

Ce qui serait sympa et profitable à tous serait que quelqu'un qui possède un appareil à retomber dans le pas "classique" fasse une vidéo similaire à la mienne (sans forcément usiner) (avec le même pas ?) afin de montrer les similitudes et différences entre les deux appareils.

Si certains membres adoptent mon appareil, qu'ils me tiennent au courant de leur expérience.

Cordialement,
PUSSY.

floods a dit:

Génial
......j'effectue la technique aux repères.
Merci beaucoup

Cliquez pour agrandir...

Bonjour,

A force de rechercher les arguments, j'ai fini par trouver :
Mon dispositif n'est qu'une variante de la méthode dite "aux repères".

Je compte le nombre de tours faits par la vis mère car je sais que lorsqu'elle aura fait "N" tours, la broche (la pièce) en aura fait "D" et donc que la situation du départ sera exactement reproduite !

La méthode "aux repères" ne "compte pas" et utilise des repères fixes et mobiles pour la broche et la vis mère, ce qui revient au même puisque la coïncidence de ces 4 repères n'a lieu que tous les "N" tours de vis mère (ou tous les "D" tours de broche).

En résumé, mon système a les avantages de la méthode "aux repères" (utilisable pour tous les pas) sans les inconvénients de la méthode (contrôler la position du repère sur la broche et celle du repère sur la vis mère ne peut se faire qu'à vitesse très réduite, sauf peut-être pour les devins).

Finalement, les trois méthodes (appareil à retomber dans le pas traditionnel, mon système et la méthode "aux repères" partent d'un même besoin (compter le nombre de tours faits par la vis mère pour détecter l'apparition d'une situation antérieure qu'il faut reproduire) mais en utilisant des moyens différents :
- mécanique pour l'appareil traditionnel,
- capteur optique + électronique dans mon cas,
- solution "graphique" dans la méthode "aux repères".

Des chemins parallèles suffisamment différents pour que les avantages / inconvénients de chaque méthode la fasse préférer aux deux autres.
Chacun pourra maintenant choisir SA méthode en étant en possession de TOUS les paramètres.

Cordialement, bons filetages.
PUSSY.

floods a dit:

Effectivement, c'est bien ce que j'ai constaté, c'est très proche de la technique aux repères dans le principe de fonctionnement, mais sans les inconvénients.
Car avec la technique aux repères, il faut arrêter le tour entre chaque passe pour aligner les repères à la main, ou tourner très doucement, mais c'est pas génial.
Alors que là c'est top, car tu a les avantages du système d'appareil standard et de la techniques aux repères, mais sans les inconvénients de ces 2 techniques.

Cliquez pour agrandir...

Bonjour,
On ne le voit pas sur la vidéo à cause du cadrage, mais je devais "tourner" à environ 350 tr/min. Sur la vidéo précédente (essai à vide), je suis "monté" jusqu'à 466 tr/min (aux erreurs d'affichage près !).

Merci à "jms" de l'honneur qu'il me fait.
PS. Le titre à changé, mais c'est mieux pour les recherches futures ! (j'avais volontairement été énigmatique pour éveiller la curiosité des membres).

Cordialement.
PUSSY.

Bonjour à tous (ceux qui voudront le fabriquer),

Croyant bien faire, j'avais relié les tresses des câbles blindés (qui véhiculent le "-5V") à la masse coté capteur (fil bleu) et coté butée (du fait que la prise était logée à la place du presse étoupe).


Cela avait pour effet d'éteindre des segments quand le boîtier (métallique lui aussi, et pourtant isolé électriquement des circuits) touchait la masse du tour. Cela rend l'appareil inutilisable !

En supprimant ces liaisons, l'affichage est normal, même si le boîtier est lié à la masse du tour.

Le fautif à été trouvé : à cause d'une entretoise qui flirtait avec le collecteur d'un transistor et qui sert de butée sur le couvercle pour les afficheurs, le fait de mettre le boîtier à la masse court-circuitait le dit transistor. P.B. résolu avec une rondelle isolante. Ceci ne devrait pas vous arriver si vous utilisez mes typons car j'ai légèrement déplacé les trous par rapport à ma version.
Mais je pense que des entretoises isolantes sont le meilleur choix !

Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

A ce jour (29/12/14), il y a 2 adeptes du dispositif (en plus de moi !).
Merci pour leur confiance.

Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

Le message du 11 décembre, 12H43 a été édité : tout est bon, on peut mettre les tresses des fils blindés à la masse !

Il faut que je réfléchisse au moyen de rendre la pile accessible sans ouvrir le boîtier, ou que je trouve un remplaçant !

Cordialement,
PUSSY.

floods a dit:

Bonjour,
Pour la pile, une idée serai de faire une petite trappe avec 4 vis comme sur la photo du fin de course.

Cliquez pour agrandir...

Bonjour,

C'est vrai que je me compliquais inutilement la vie en cherchant une trappe coulissante ou clipsée !
Une ouverture sur le fond, recouverte par une plaque d'aluminium de 4 mm d'épaisseur aux dimensions ext. du boîtier, tenue par 4 vis aux 4 coins (je collerai des inserts dans les trous car ils font Ø 5,7 mm, trop gros pour du M6 !).


Cette plaque me facilitera la fixation car le fond du boîtier n'est finalement pas très épais !
Je mettrai une photo lorsque ce sera fait.

Cordialement,
PUSSY.

Bonjour,

La modification est faite.
La conicité des trous m'a bien aidé pour tenir les inserts (coniques eux aussi, 3%) le temps du collage.
Il ont été taraudé une fois collés et l'arasement à été fait au foret.
A défaut d'avoir une plaque adéquate et en attendant, j'ai pris du carton.
Cela m'a permis de voir et de réaliser les calages intérieurs.
Et quand j'irai chez mon ferrailleur chercher de quoi faire, il sera plus pratique de comparer ce que je trouverai avec le gabarit que si j'ai un mètre !

Le logement de la pile (et des schémas) :


Une fois la case remplie :


Et une fois fermé :


Il n'y a plus qu'à trouver le bon système de fixation "universel" ! vraisemblablement une rotule sur un pied magnétique.

Cordialement,
PUSSY.