Détection de coïncidence de position angulaire (Sujet CLOS en ce qui me concerne)

  • Auteur de la discussion PUSSY
  • Date de début
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour,

Est-il possible de détecter une coïncidence de position angulaire entre une pièce tournante et un arbre immobile mais en position angulaire aléatoire, avec un "capteur" fixe, sans avoir une "usine à gaz" ?

Merci de vos réponses.
Cordialement,
PUSSY.
 
E
ETI
Compagnon
7 Nov 2013
906
FR-74
Bonjour Pussy
Pour commencer à réfléchir, il faudrait savoir la vitesse de rotation de la pièce tournante et la précision angulaire de la coîncidence demandée.
Je suppose que l'arbre est immobile mais que sa position angulaire peut être ajustée, c’est ça ?
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #3
Bonjour,
La vitesse de rotation de la pièce mobile est de l'ordre de 400 tr/min au plus.
L'arbre est immobile mais il s'arrête de façon aléatoire.
Le précision est de l'ordre de +/- 5° (voire plus).

Cordialement,
PUSSY.
 
EncoreUnPseudo
EncoreUnPseudo
Ouvrier
3 Oct 2016
328
Bonjour,
La vitesse de rotation de la pièce mobile est de l'ordre de 400 tr/min au plus.
L'arbre est immobile mais il s'arrête de façon aléatoire.
Le précision est de l'ordre de +/- 5° (voire plus).

Cordialement,
PUSSY.
A ces vitesses la, un capteur optique me semble plus indiqué, la coupur de faisceau donnant (à mon sens) une meilleure précision
Plein de choix possible dans les composants d'automatisme industriel
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #5
Là il y a une impossibilité :
La pièce mobile tourne de façon continue.
L'arbre (immobile) à une position angulaire indéterminée.
Le "capteur" est FIXE,
et il s'agit de déterminer une coïncidence entre l'arbre et le mobile !
Pour mieux comprendre, il s'agit de commander un crabotage entre un arbre et un pignon au moment où "la voie est libre" et où il y a nécessité de l'effort minimum.
Le crabotage est interdit quand les sommets sont en face, (c'est la coïncidence de position recherchée)
et il est autorisé quand un sommet est en face d'un creux (soit 3/4 de tour du mobile) (il n'y a qu'une dent sur le crabot et une sur le pignon).

En espérant avoir été assez explicite dans l'énoncé du besoin,
cordialement,
PUSSY.
 
E
ETI
Compagnon
7 Nov 2013
906
FR-74
une idée, déjà un peu usine à gaz : l'arbre et le mobile entraine chacun (à l'aide d'un engrenage ou d'une petite courroie crantée) un disque percé d'une fenêtre. Les deux disques, fous sur le même axe, sont cote à cote. Un éclairage (couronne de led ou ampoule) éclaire une face d'un des disques, et de l'autre coté un photorécepteur qui "regarde" toute la surface de l'autre disque. Il y a détection quand les deux fenêtres coïncides.
A 400tr/mn, il faut que le dispositif qui manœuvre le crabotage soit assez rapide...(presque 7 détections par seconde)

Autre départ d'idée : l'arbre et le mobile portent tous deux une "came", par exemple un disque excentré. Chaque disque est palpé par un bras à patin ou roulette. Il est assez facile de détecter quand les deux bras sont dans la même position.
Variante : les disques excentrés font chacun varier l'ouverture optique d'une fenêtre surveillé par un capteur proportionnel. Tu a coïncidence quand les deux tensions sont semblables.

Encore un départ d'idée : avec des contacts électriques tournants (charbons sur bague, comme dans un alternateur) tu "embarque" un contact frottant entre les deux parties, avec une bosse au bon endroit, ou un contact genre ILS avec un aimant en face (l'ILS peut être remplacé par une simple bobine, mais il faut de l'électronique de commande derrière).

Ça sentirait pas le dispositif à filetage ?
 
J
Jujucoy
Compagnon
11 Avr 2012
550
Monterau/Fontainebleau/Melun
Bonjour à tous,

Est ce qu'un capteur type capteur PMH sur les moteurs conviendrait? cela me semble assez simple et assez fiable non ?

++

Jujucoy
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #8
A 400tr/mn, il faut que le dispositif qui manœuvre le crabotage soit assez rapide...(presque 7 détections par seconde)
C'est pourquoi j'ai demandé dans un autre message comment je pouvais réduire temporairement la vitesse de broche.

Autre départ d'idée : l'arbre et le mobile portent tous deux une "came", par exemple un disque excentré. Chaque disque est palpé par un bras à patin ou roulette. Il est assez facile de détecter quand les deux bras sont dans la même position.
Une idée à "creuser".

Encore un départ d'idée : avec des contacts électriques tournants
Je voulais éviter ce genre de solution trop sujet à problème.

Ça sentirait pas le dispositif à filetage ?
Ciel, je suis découvert !

Est ce qu'un capteur type capteur PMH sur les moteurs conviendrait? cela me semble assez simple et assez fiable non ?
Je ne connais pas le principe de fonctionnement de ces capteurs.

J'avais la solution de placer un disque à trou sur chacun des organes à "surveiller" pour pouvoir comparer leurs positions respectives et détecter la coïncidence, mais cela me parait compliqué.

La solution finira bien par venir avec tous les neurones présents sur ce forum !

Cordialement,
PUSSY.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 641
59000
Bonjour,

1 disque à trous, solidaire du mobile(blanc), avec un capteur optique, tu sais faire ...
Maintenant un deuxième disque (vert), même nombre de trous, devant le premier, solidaire de l'arbre.
Le même capteur optique (émetteur et récepteur) collimaté avec 2 lentilles
et avec un champ qui permet de toujours observer 2 trous successifs .

capteur2.jpg
 
Dernière édition:
KildeRouge
KildeRouge
Compagnon
18 Nov 2011
650
Villeneuve d' ASCQ NORD
Une autre solution un peu plus "informatique" serait de placer 2 codeurs angulaires optiques sur chacun des axes et de lire les positions angulaires de chacun des axes puis par arduino comparer les 2 sorties de capteurs . Les codeurs angulaires seraient calés de manière à ce que leur sorties indiquent la même valeur quand tu as la coïncidence que tu désires .
 
S
stanloc
Compagnon
29 Oct 2012
5 120
Je lance une idée comme cela mais comme je n'ai pas bien compris quel est le problème je ne sais pas si c'est une solution; L'arbre qui tourne en permanence porte un petit aimant en terre rare et sur l'autre élément il y a une ampoule REED( si du moins les fils ne gêneront pas).
Stan
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #12
Bonjour,

1 disque à trous, solidaire du mobile(blanc), avec un capteur optique, tu sais faire ...
Maintenant un deuxième disque (vert), même nombre de trous, devant le premier, solidaire de l'arbre.
Le même capteur optique (émetteur et récepteur) collimaté avec 2 lentilles
et avec un champ qui permet de toujours observer 2 trous successifs .
Le problème est que le disque porté par l'arbre (immobile mais dans une position quelconque) "n'offrira" pas forcément un "trou" en face du capteur !
Une autre solution un peu plus "informatique" serait de placer 2 codeurs angulaires optiques sur chacun des axes et de lire les positions angulaires de chacun des axes puis par arduino comparer les 2 sorties de capteurs . Les codeurs angulaires seraient calés de manière à ce que leur sorties indiquent la même valeur quand tu as la coïncidence que tu désires .
C'est ce à quoi j'avais pensé au départ mais qui me paraissait compliqué à mettre en œuvre.
Je lance une idée comme cela mais comme je n'ai pas bien compris quel est le problème je ne sais pas si c'est une solution; L'arbre qui tourne en permanence porte un petit aimant en terre rare et sur l'autre élément il y a une ampoule REED( si du moins les fils ne gêneront pas).
Stan
Une fois que l'arbre sera embrayé avec le pignon, tout tournera !
Et je voulais éviter les contacts tournants.

"Il ne savait pas que c'était impossible, alors il l'a fait".

Cordialement,
PUSSY.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 641
59000
Le problème est que le disque porté par l'arbre (immobile mais dans une position quelconque) "n'offrira" pas forcément un "trou" en face du capteur !
Ok, tu veux donc dire que tes disques n'ont qu'un seul trou finalement
(inversion de vis mère à un seul crabot ?)
dans ce cas on en revient à de la mécanique ...
A partir de l'idée d'ETI, Imagine une came cloche sur le mobile (un tube avec un pan incliné et la même came conjugué qui coulisse sur le pseudo fixe
la came conjuguée, va battre axialement d'une amplitude sur un tour, suivant la rotation du mobile
Il suffit de repérer, avec une fourche optique à réflexion, ou un switch à galet la position axiale de la came conjuguée .
 
Dernière édition:
E
ETI
Compagnon
7 Nov 2013
906
FR-74
malin le gaston 48 et ses cames cloches !
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #15
Bonsoir,

Je n'ai pas tout compris dans la solution de Gaston48, j'y réfléchirait demain.
Pour clarifier le problème, je vous ai dessiné un petit croquis :
imaginez un disque avec un trou et , en face, un disque avec un doigt (c'est pour simplifier, tout autre système d’accouplement est possible).
Ce dernier peut se déplacer axialement et quand le doigt rentre dans le trou, les deux arbres sont liés.
Lorsque l'on débraye, le disque avec le doigt s'immobilise dans une position quelconque par rapport au capteur et le disque avec un trou continue de tourner.
Vous comprenez que l'accouplement n'est possible que pour UNE position relative des deux disques.
Dans la réalité, je cherche la coïncidence pour INTERDIRE l'accouplement (disons 1/8 tour interdiction (+/- un seizième par rapport à la coïncidence) et 7/8 tour accouplement possible) :
Détection.jpg


N'hésitez pas si vous avez besoin d'explications supplémentaires.

Cordialement,
PUSSY.
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #16
Ok, ......
A partir de l'idée d'ETI, Imagine une came cloche sur le mobile (un tube avec un pan incliné et la même came conjugué qui coulisse sur le pseudo fixe
la came conjuguée, va battre axialement d'une amplitude sur un tour, suivant la rotation du mobile
Il suffit de repérer, avec une fourche optique à réflexion, ou un switch à galet la position axiale de la came conjuguée .
Bonsoir,

Cela me tracassait et j'ai lu et relu tes explications, mais je n'arrive pas à comprendre comment tu repère la coïncidence des position angulaires des deux élément en regardant depuis une position fixe (ta fourche ou ton switch).
Peux-tu nous faire un croquis vite fait-bien fait ?

Cordialement,
PUSSY.
 
Y
yent
Ouvrier
27 Fev 2013
284
FR35 Rennes
Une autre solution un peu plus "informatique" serait de placer 2 codeurs angulaires optiques sur chacun des axes et de lire les positions angulaires de chacun des axes puis par arduino comparer les 2 sorties de capteurs . Les codeurs angulaires seraient calés de manière à ce que leur sorties indiquent la même valeur quand tu as la coïncidence que tu désires .
Et avec un peu de logique simple même pas besoin d'arduino :)

Sinon 2 excentriques identiques, un sur chaque axe, qui actionnent des repères (mouvement de va et viens donc), quand les repères sont alignés top départ !
 
E
ETI
Compagnon
7 Nov 2013
906
FR-74
La solution de gaston réalise un système différentiel mécanique : il mesure l'écart de rotation entre les deux mobiles (l'arbre pourrait même tourner) et pas leurs positions absolue (par rapport au bati de la machine).
Une des came est fixée radialement et axialement sur un des mobiles, la came sur l'autre mobile n'est fixée que radialement (par une clavette // par ex.) et est poussée par un ressort contre l'autre came : elle va donc se déplacer axialement en fonction de la position relative des deux mobiles. Il suffit de récuperer cette position axiale avec un capteur fixe.
C'est un peu l'idée du rochet de la perçeuse à percussion, mais avec une seul "dent" qui ferait tout le tour, et dont une des deux couronnes serait sur l'arbre et pas sur le bati fixe.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 641
59000
Un pti crobar vite fait :oops: ...
la came cloche à gauche qui coopère avec le petit galet excentré solidaire du manchon coulissant à droite. (ces deux éléments sont écartés sur le dessin )
le switch vient palper l'épaulement de ce manchon et déclenche au point mort haut, par exemple, de la came cloche.


DSC04526 [].JPG
 
Dernière édition:
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 953
FR-91 Brétigny sur Orge
Bonjour,
Une came sur chaque axe, deux switch en série, le courant ne passe que si les deux sont en position.
 
coredump
coredump
Compagnon
8 Jan 2007
4 505
FR-06
On peut imaginer un capteur de coïncidence a reluctance variable.
C'est compliqué comme nom mais c'est en fait simple: il s'agit de faire un circuit magnétique avec un gap variable et de détecter la variation de champ magnétique.
Le capteur et l'aimant pourraient être fixe sur le bâti, et utiliser l'axe et le crabot comme faisant partie du circuit magnétique, on détectera la maxi ou mini du champ pour relever la position de crabotage

Une photo de ton système actuel aiderais à mieux comprendre les contraintes et quel système irait le mieux.
 
midodiy
midodiy
Compagnon
24 Sept 2009
7 594
Reims
Ce que pussy voudrait faire, ne serait ce pas un mecanisme de synchro de boite de vitesse de voiture?
 
E
ETI
Compagnon
7 Nov 2013
906
FR-74
Midodiy : oui,sauf si il ne faut pas qu'il y ait de phase de glissement avant l'enclenchement.

Serge ta solution ne marche pas car l'arbre est immobile avant l'enclenchement.

Corredump : très élegant la reluctance variable si la forme du crabot s'y prête.

mais revenons au départ de la conception : pourquoi vouloir un capteur et vraisemblablement un actionneur, plutôt que de pousser un crabot contre l'autre et attendre qu'ils s'enclenchent ?
 
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 953
FR-91 Brétigny sur Orge
Re,
Serge ta solution ne marche pas car l'arbre est immobile avant l'enclenchement.
Mea culpa!
Je retourne à la maternelle dès septembre pour réapprendre à lire!
 
Dernière édition:
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 953
FR-91 Brétigny sur Orge
Questions,
As-tu 3 positions
1 tourne dans le vide
2 tourne en recherche de position
3 tourne enclenché

Quel système de commande du crabot, mécanique ou "électrique"
 
Charly 57
Charly 57
Compagnon
21 Déc 2008
5 271
FR-57330 Moselle
Bonjour

J'ai une question sur le fonctionnement de l'ensemble :
Lors du "top crabotage" est ce que la partie arrêtée va voir sa vitesse passer instantanément de zéro à 400 tr/mn ?
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 641
59000
Réluctance variable oui ...
Baisse de perméabilité juste au moment ou la dent du crabot et en face de son creux .
En AC une bobine émettrice noyau perpendiculaire à l'axe tournant une réceptrice perpendiculaire à l'axe
fixe, une culasse arrière qui relie les 2 bobines ?
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #28
Sinon 2 excentriques identiques, un sur chaque axe, qui actionnent des repères (mouvement de va et viens donc), quand les repères sont alignés top départ
Bonjour,

Deux inconvénients à ce système :
- aux PMH ou PMB, la précision angulaire n'est pas au rendez-vous vu que les repères se déplacent très peu pour une rotation non négligeable.
- les repères seront alignés même s'il ne se déplacent pas dans le même sens (cos (a) = cos (-a) !) et dans ce cas, on a une indication fausse.

Mais nous sommes là pour "voir" ce que l'auteur ne peut pas voir lui-même puisque c'est son idée.

Pour mieux comprendre le problème, voici des détails :
Le principe :
Détails.jpg
[div=none][/div]

Il y a une zone où le rapprochement des deux pièces est impossible ("a"), une zone où le rapprochement est possible ("c") et deux zones ("b") où il y a entrainement effectif, dans un sens ou dans l'autre :
Angles.jpg
[div=none][/div]

Les zones "c" diminuent en même temps que la taille de l'ergot et la zone "a" augmente en tenant compte du temps de réaction et du temps d'action du dispositif d'approche.

Si je devais faire la manœuvre "à la main" et "de visu", il suffirait que l'un des disque porte un repère (en ce cas les zones "b" n'existent théoriquement plus) et l'autre deux zones de couleur. Quand le repère (vert) est en face de la zone autorisée (verte), je peux déplacer l'ergot.
Le problème est que selon la taille de la zone autorisée ("d" < 180 = "e"), je ne verrai pas forcément le début et/ou la fin de la zone de permission.
En ce cas, je risque de ne pas savoir quand je peux envisager de rapprocher les deux éléments ou quand je dois abandonner cette idée :
Manu.jpg
[div=none][/div]

Il est possible de copier une ou deux fois "repère - zones rouges et vertes" en les décalant de 180 ou 120° et ainsi pouvoir dire :
Je peux engager l'ergot quand le repère vert arrive dans la zone verte et j'arrêterai avant que le repère bleu quitte la zone bleue et arrive dans le rouge :

Amélioration.jpg
[div=none][/div]
Les zones interdites étant moins étendues, et tenant toutes sur la même bande, on peut faciliter (?) la lecture :
Début quand le repère violet quitte la zone violette et fin avant que le repère marron arrive dans la zone marron :
Variante.jpg
[div=none][/div]

C'est faisable mais compliqué pour un humain !
C'est pourquoi je cherchais à automatiser cette procédure pour éviter les risques d'erreurs !

Voilà, vous savez tout.
Celui qui trouvera la bonne solution sera associé au système final s'il voit sa réalisation achevée, ce qui n'est pas pour demain !

Cordialement,
PUSSY.
 
Dernière édition:
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
  • Auteur de la discussion
  • #29
Midodiy : oui,....
mais revenons au départ de la conception : pourquoi vouloir un capteur et vraisemblablement un actionneur, plutôt que de pousser un crabot contre l'autre et attendre qu'ils s'enclenchent ?
Bonjour,

J'enseignais l'automatisme à mes élèves, d'où cet propension à vouloir automatiser les choses.
A la main (sans synchro), il y a des frottements et des efforts sur les pièces, voir des chocs.
Avec l'automatisme, le crabotage se déclenchera lorsque "la voie sera complètement dégagée", donc sans efforts !
C'est comme vouloir refermer les deux demi-écrous sur la vis mère SANS regarder l'appareil à retomber dans le pas !

Oui, il y aura passage brutal de l'immobilité à 300 ou 400 tr/min, mais l'outil sera en dehors de la pièce.
L'embrayage pourra peut-être se faire à vitesse moindre (voir message https://www.usinages.com/threads/reduction-temporaire-de-la-vitesse.98058/).

Cordialement,
PUSSY.
 
S
speedjf37
Compagnon
15 Oct 2009
2 223
indre et loire
Bonjour,

Utiliser 2 capteurs magnétiques identiques ( genre fin de course ) avec une bague (avec un ergot pour le capteur ) réglable sur chaque axe .

Cordialement JF
 
Haut