Inclinomètre numérique sans fil Digi-Pas

[Otatiaro]

Salut,

Quelqu'un a déjà vu ou utilisé ce genre d'outillage ?

Un niveau à bulle 0.02mm/m deux axes numérique BT a moins de 400€ HT: https://www.digipas.com/product/pre...cision-digital-machinist-level/dwl-1500xy.php

Pour avoir une base plus costaude, et 3 points d'appui : https://www.digipas.com/product/pre...cision-digital-machinist-level/dwl-3500xy.php mais c'est déjà pas mal plus cher 1650€ HT ...
Il y a aussi des modèles encore plus chers avec une très grande précision : https://www.digipas.com/product/pre...s-ultra-precision-inclinometer/dwl-8500xy.php
Et des moins chers (mais avec une précision qui n'apporte pas grand chose pour des machines outils, genre 1mm/m de résolution) : https://www.digipas.com/product/precision-measurement/pocket-size-digital-level/dwl-90pro.php

Pour régler les pieds d'une machine outil, c'est top, pas besoin de se péter le dos à se baisser et remonter 100 fois, et courir autour de la machine.
Le 1500XY a une résolution et précision qui ne sont pas déconnantes pour régler une machine-outil, et le prix n'est pas si loin d'un niveau à bulle 0.02mm/m de qualité (de l'ordre de 200€).

Par contre à moins d'être installateur de machine pro, c'est pas le genre d'outil donc on se sert tous les jours ... en plus avec le produit est inclus une seule licence pour le logiciel android, après il faut repasser à la caisse et c'est 20€ par appareil android supplémentaire.
Pour contourner ça il faudrait une mini tablette ou téléphone dédié à cette application (compter une centaine d'euros HT).

Ca fait un investissement de 500€ HT ... est-ce que c'est un service qui pourrait intéresser du monde, par exemple 20€ + FDP aller / retour pour le "louer" pendant une semaine ?
Ca resterait nettement moins cher que d'acheter un niveua à bulle, c'est plus pratique, et ça servirait à plus de monde.

Thomas.

 

[PUSSY]

Idée à creuser.
Où serait-il stocké et par qui ?
Si j'ai tout compris, il faut acheter au départ l'appareil + un téléphone ou une tablette "appairée" avec l'appareil.
Qui fait ce premier investissement ?

 

[Otatiaro]

Salut,

L'idée aurait été que je fasse l'investissement, mais de le mettre à dispo pour "amortir" le cout.

Mais entre temps, je me suis rappelé que c'était mon métier ce genre d'appareil

J'ai trouvé chez ST le IIS2ICLX, accéléromètre spécifique pour ce genre d'application, avec 0.015mg/LSB, soit 1 LSB = 0.000859° ou encore ... 0.015 mm/m.
Et ça c'est en résolution "brute", on doit pouvoir faire mieux en augmentant l'ODR (Output Data Rate) et en le faisant passer par un biquad passe bas en virgule flottante, pour obtenir dans le temps une résolution "sub LSB".

Il y a du stock chez Digikey par exemple, mais outch le prix du capteur seul : https://www.digikey.fr/en/products/detail/stmicroelectronics/IIS2ICLXTR/11590957
Presque 40€ l'unité !

A cela il faudrait rajouter un STM32 pour l'interface, les calculs et la communication sans fil, par exemple si on ne veut pas s'embêter avec la partie RF : https://www.digikey.fr/en/products/...2597?s=N4IgTCBcDaIMoBUCyBmMB1AQgViUg4iALoC+QA
On arrive a 50€ de BOM.

Une source d'énergie (rechargeable ou non, le temps d'utilisation moyen restant de quelques minutes, une paire de AAA ferait parfaitement l'affaire).
Un PCB (à regarder ce qui serait le mieux pour avoir la meilleure stabilité, mais du FR4 ça ne coute rien), et une base stable (acier, idéalement fonte).

On sortirait avec un cout composant de l'ordre de 100€ HT pour une solution complète.

Faire le soft embarqué, et l'appli android ...

Roohhhhh voilà un projet qui me botte vraiment bien (ça pourrait même faire l'objet d'une commercialisation si le produit est industrialisé), par contre pour l'instant je suis full avec la big plasma.

Thomas.

 

[Otatiaro]

Bon évidemment je n'ai pas pu m'empêcher, j'ai démarré Altium et j'ai commencé à jeter les éléments ...
Et le fait est qu'il n'y a pas beaucoup d'éléments en fait, le capteur, le module STM32WB, un support pour une pile CR2032, un interrupteur, quelques passifs, et c'est tout (même pas de LDO, puisque le STM32 et le capteur peuvent tourner directement sur la tension de batterie !).

Le PCB fait moins de 4x4cm.

Par contre pour que le BT fonctionne il ne faut pas de métal / conducteur juste autour, je me disais qu'un support en epoxy-granit, ça pourrait être sexy, non ?
Fond plat, ou avec genre 3 écrous borgnes qui dépassent pour faire un toucher 3 points ?

Thomas.

 

[mpvue91]

Par contre à moins d'être installateur de machine pro, c'est pas le genre d'outil donc on se sert tous les jours

Je ne crois pas qu'un installateur de machines-outil ait besoin d'un niveau avec une telle précision (0,02 mm/m) et donc encore moins un amateur constructeur de cnc.

 

[FB29]

Un niveau à bulle 0.02mm/m deux axes numérique BT a moins de 400€ HT: https://www.digipas.com/product/pre...cision-digital-machinist-level/dwl-1500xy.php

Juste pour préciser, le constructeur annonce +/- 0,02 de résolution d'affichage, mais +/- 0,04 de précision. C'est la valeur de 0,04 qu'il faut retenir, le 0,02 c'est juste pour que l'affichage suive.

A voir aussi comment se comporte l'affichage autour du point 0 en conditions réelles. A 1/2 digit près, si ça bouge dans tous les sens, ça pourrait être sportif.

 

[Otatiaro]

Je ne crois pas qu'un installateur de machines-outil ait besoin d'un niveau avec une telle précision (0,02 mm/m) et donc encore moins un amateur constructeur de cnc.

Justement la base de ma reflexion se base sur l'installation du VF2SS par Haas, ou le technicien avait justement un niveau de précision sans fil.
Vu le temps qu'il y a passé à régler tout ça au pouillème de millimètre, je suis convaincu que la précision était au moins de 0.02mm/m.

Comme le dit bien FB29, il ne faut pas confondre non plus résolution et précision.
ST a un document bien fait qui explique les différentes sources d'erreur, comment en tenir compte, etc.

Mais sinon pour faire le zero, en théorie c'est plutôt simple, on mesure dans un sens, on retourne le capteur de 180°, le zero est la moyenne des deux valeur.
C'est déjà comme ça qu'on calibre les niveaux mécaniques, sur un niveau électronique c'est encore plus simple (la moyenne et la correction étant faite par le logiciel).

Il y a plusieurs années j'avais fait un démonstrateur pour un propect, je mesurais l'épaisseur d'une feuille de papier (~0.1mm) avec un capteur "de base" (MPU9250) sur deux points espacés d'une vingtaine de cm, avec une assez bonne précision. Là on est sur un capteur dédié à ce genre d'application, on doit pouvoir faire mieux.

Dans tous les cas à court terme j'ai mon niveau à bulle "normal", mais je vais avancer tranquillement sur le sujet, c'est le genre de projet qui m'éclate.

Thomas.

 

[mpvue91]

Justement la base de ma reflexion se base sur l'installation du VF2SS par Haas, ou le technicien avait justement un niveau de précision sans fil.
Vu le temps qu'il y a passé à régler tout ça au pouillème de millimètre, je suis convaincu que la précision était au moins de 0.02mm/m.

Mais TOI tu ne veux pas fabriquer et installer une telle machine, non ?

 

[vibram]

Salut Thomas,

Ca pourrait faire l'objet d'une super série de videos Youtube
1 episode design
1 episode PCB
1 episode dev STM32
1 episode android

et tu proposes de vendre des kits par exemple ou un patreon.

Je pense que si ta chaine YT a plus d'abonnés, c'est plus probable de gagner de l'argent comme cela plutot que de proposer l'objet a la vente qui est destiné à un public deja tres restreint et que tu auras sans doute du mal à atteindre en plus.

Je sais que je tombe exactement dans ce cas, je suis plus interessé par le voyage que par la destination finale et je pense que nous sommes pas mal dans ce ca. Ce n'est que mon avis

je vais suivre quoi qu il en soit

 

[vax]

Merci beaucoup pour ce sujet intéressant.
Dommage que la liaison avec un téléphone soit limité à Androïde.
Le 1500 à l'air déjà super bien pour un prix très correct si le besoin est régulier.

pas besoin de se péter le dos à se baisser et remonter 100 fois, et courir autour de la machine.

Là, je vois très bien de quoi tu parles !

Je ne crois pas qu'un installateur de machines-outil ait besoin d'un niveau avec une telle précision (0,02 mm/m) et donc encore moins un amateur constructeur de cnc.

Pardon de ne pas partager ton avis, les opérateurs semblent plus que satisfait lorsqu'ils reprennent leur machine après un déménagement et une remise à niveau au 1/100. J'ai même un niveau à 1/100/m. Mais bon, faut avoir la machine capable d'usiner avec de telle précision...
Je parle de centre Makino à broche horizontale et palettisé. Ou du dernier centre 5 axes sur lequel j'ai participé à la mise en place, il y a juste 18 pieds de réglages...

 

[Otatiaro]

Salut,

@vibram je suis d'accord sur le fond, mais en pratique c'est un très gros boulot de faire des vidéos de qualité pour Youtube, et tout seul sur des projets que je fais en plus de mes clients, c'est juste ingérable ... là j'ai genre 200Go de rush de vidéo sur la plasma à monter, à faire du voice-over, etc. sur les chaudes de retrait je n'ai même pas filmé, pas le temps.
Tout seul faire ça en plus de mes clients et d'avancer sur mes projets, ça voudrait dire que le moindre petit truc prendrait des semaines ou des mois.
C'est la contrepartie de pouvoir travailler seul :(

Si j'avai un co-pilote ça serait différent, mais je n'ai trouvé personne d'intéressé sur la région pour le moment (j'ai d'ailleurs toujours deux place de co-working libres ...).

Pour l'inclinomètre, j'ai avancé sur le PCB et la sélection des composants (pour le STM32 je laisse de côté le module, je voudrais une antenne dipole verticale, les modules ont une antenne intégrée qui nécessite de ne pas avoir de métal autour, et dans cette application c'est pour le moins compliqué). Ca fait une BOM un peu plus complexe, mais rien de dramatique, niveau taille on est toujours inférieur à 40x40mm.

Thomas.

 

[vibram]

PAs de souci je comprends.
Et comment se passe le bridage de ton pcb sur ton outil ? car le module doit etre parfaitement calé par rapport à la surface de reference non?

 

[Otatiaro]

PAs de souci je comprends.
Et comment se passe le bridage de ton pcb sur ton outil ? car le module doit etre parfaitement calé par rapport à la surface de reference non?

Oui ca fait partie des questions ... probablement le type de PCB aussi.
Je pensais pour le moment avoir un PCB sans aucun composant dessous ni traversant, et par exemple venir le visser + coller sur une plaque de PTFE qui elle même est vissée + collée sur une semelle acier (idéalement fonte).

C'est encore à réflechir.

Thomas.

 

[vibram]

Il faudrait peut être voir les anciens niveaux à bulle comment ils étaient montés ?
De mémoire il y a toujours une vis de réglage qui vient appuyer sur une lame en acier ressort.
Mais la t'as pas qu'un seul axe alors c'est sans doute plus costaud...

 

[Otatiaro]

Surtout on n'a pas besoin de réglage mécanique, puisque tout est géré en électronique / logiciel.
Par contre il faudra une poignée isolée thermiquement, et regarder l'impact de la montée en température de l'électronique, à ce niveau de précision tout compte (d'ou l'idée de le fixer sur la semelle en acier / fonte, ça servirait de très gros dissipateur pour garder la température très stable).

Thomas.

 

[vibram]

Surtout on n'a pas besoin de réglage mécanique, puisque tout est géré en électronique / logiciel.
Par contre il faudra une poignée isolée thermiquement, et regarder l'impact de la montée en température de l'électronique, à ce niveau de précision tout compte (d'ou l'idée de le fixer sur la semelle en acier / fonte, ça servirait de très gros dissipateur pour garder la température très stable).

Thomas.

Mais dans ce cas il faut que tu sois capable de mesurer ton offset une fois ton produit terminé non ? Donc cela implique d'avoir une référence pour calibrer ?

 

[Otatiaro]

Donc cela implique d'avoir une référence pour calibrer ?

Normalement c'est assez simple, pour avoir un zéro parfait, tu prend une mesure dans un sens, retourne de 180°, mesure dans l'autre sens, et le zéro c'est la moyenne des deux.

C'est bien sur sans tenir compte de l'hytéresis du MEMS et de bien d'autres effets parasites, mais chaque chose en son temps

Thomas.

 

[SANDMAN]

Salut Otatiaro, je vais suivre avec attention ce projet.

ça servirait de très gros dissipateur pour garder la température très stable).

Normalement ont fait l'inverse.
En effet la température de ton dissipateur va dépendre de la température ambiante.
Pour avoir plus de précision, il vaut mieux maintenir une température (genre 50 - 60°C) comme sur la légendaire référence de tension LTZ1000 de chez Linear Technology ou les quartz OCXO.

 

[Otatiaro]

Ici l'objectif c'est plutôt d'avoir une masse thermique très importante pas rapport à la quantité d'énergie à dissiper (quelques mW !).
De toute façon le principe serait le même que pour un niveau à bulle mécanique, c'est à dire qu'il faut le sortir et le laisser se mettre à température ambiante / stabilisée pendant plusieurs heures.
Là ça serait pareil, plus quelques minutes avec l'électronique allumée, ce qui garanti que sur le temps d'utilisation la température ne variera pas ou très très peu.

Je ne me vois pas maintenir une température de 50°C sur une semelle en acier avec une CR2032

Pour info je l'ai déjà fait (encapsuler le capteur dans une cavité maintenue à température) sur des MEMS (gyro et accéléro), et d'une part ce n'est pas simple du tout à mettre en oeuvre correctement, et d'autre part les résultats ont montré que dans cette application a plus à gagné à "amortir" les variations de températures, qu'à chercher à les éliminer totalement.

D'autant qu'on connait la température instantanée, donc on peut prévenir l'utilisateur quand elle n'est pas stabilisée.

Thomas.