C/C Pedale TIG Fronius (boutons poussoirs et potentiometre)

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V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
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  • #1
Salut à tous,
j'ai posté ce message sur le forum arduino mais sans grand succès.
Je vais faire un copié/collé un peu honteux.
Pour l'instant je ne me suis pas lancé pour éviter un énième projet abandonné. mais il me tient à coeur que ce soit pour des raisons pratiques et economiques

Comme j'ai un poste d'une marque bien établie qui a ses propres standards (fronius magic wave), les pedales de la marque en question sont horriblement cheres (+500€ HT), et le format est propriétaire.
J'ai trouvé un moyen de contourner le format particulier mais je bloque sur le problème suivant:
J'ai 4 boutons poussoirs sur ma torche que j'aimerais "retranscrire" sur une pedale de soudage.
Bouton 1: On
Bouton 2: off
Bouton 3: up
Bouton 4: down

En gros, lorsque j'amorce, j'appuie sur On et je soude. j'arrive au bout, Off. et c'est bon.
Pendant le soudage, je peux augmenter ou diminuer les ampères avec up & down.
Sachant que ce sont des boutons poussoirs donc a chaque pression, le circuit est fermé et envoie l'info au poste.

Maintenant, je bloque pour retranscrire ca sur une pédale.
j'ai pensé à quelque chose de la sorte, est-ce possible:
Avoir un potentiomètre (ou autre chose de cylindrique dans le même genre...) qui a une rotation disons de 180°.
En position normale (pas de pression sur la pédale) : 0°, rien n'est transmis au poste
Entre 5 et 20°: on envoie 1 seule fois l'indication On, le soudage débute
entre 20 et 180, si on augmente les °, alors on envoie le signale up (nombre de signal à définir/ calculer...éventuellement en %)
et inversement, si on descend, on envoie le signal down.
Et lorsqu'on revient entre 0 et 4°, on envoie 1 seule fois le signal off pour arrêt du soudage
Donc on utilise l'arduino pour lire la valeur de la resistance du potentiomètre (ou tout autre "bidule" adapté à l'usage)
Et ensuite l'arduino envoie le signal (je pense que ce n'est pas le plus dur, 1pin par type de signal et en avant).
Les ° sont uniquement la pour indication.
la premiere plage sera definit par l'envoi du signal On ou off (un signal par pin) avec une condition et une variable
A l'allumage, je règle la variable Etat sur off. Si je me trouve dans la plage de valeurs X et que l'état est sur off, j'envoie On, si je me retrouve dans cette plage de valeurs et que Etat est on, alors j'envoie Off.
Ensuite il me reste à voir comment envoyer les signaux en fonction de la pression sur la pédale et donc de la rotation du potard. Il faut que je trouve une formule logique mais pas si évident que cela
Un ami m'a aussi dit de vérifier l'intensité du signal histoire de ne pas cramer la carte.

Ca c'est sur le papier.
Concretement pensez-vous que c'est faisable ?
Je dois arrivé à trouver des bouts de code pour la lecture des valeurs du potentiometre. Par contre je doute vraiment sur l'envoi du signal via l'arduino pour simuler un bouton poussoir.

J'insiste sur le fait que j'aimerais garder le format d'une seule pédale et non pas 2, ou une pédale à 4 boutons comme on a déjà pu me proposer

Désolé si ce n'est pas clair, au risque de me répeter je ne suis pas du métier et très peu de connaissances dans ces domaines.

Merci de votre aide
 
JuliusCo
JuliusCo
Apprenti
24 Sept 2012
243
63
Salut,
j'ai utilisé l'arduino (un peu) et ça me semble faisable.
Pour la pédale avec le potar j'en ai fabriqué une pour une autre utilisation et j'avais préféré utiliser un potentiomètre linéaire, ça permet de gérer le déplacement sur une distance qui te va bien sans se compliquer, tout en utilisant toute la gamme du potentiomètre. J'ai fait un balancier en alu avec d'un côté la pédale et de l'autre le potar à la verticale, le bouton est coincé entre deux petits bouts de corde à piano pour avoir un peu d'élasticité sur les valeurs extrêmes. Je peux faire une photo si tu veux.

Pour avoir simulé l'appui sur un bouton d'une autre machine avec l'arduino j'ai simplement dérivé les deux fils du bouton en question et je l'actionne avec une carte relais comme on en trouve plein pour l'arduino. Comme ça les circuits sont complètement isolés. Il te faut toujours une seule sortie pour actionner chaque relais, et pas besoin de savoir quel jus passe dans le bouton (enfin à vérifier peut être avec un poste à souder !).

Ensuite il ne te reste qu'à vérifier régulièrement la valeur du potar et actionner en fonction le relais qui convient.
Vu mon niveau je ne fais ça qu'avec des "if" mais à priori ça marche bien. Peut être qu'un mec plus calé aura une méthode plus smart !
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #3
Merci JuliusCO c'est deja une grande aide !
Je n'ai pas parfaitement compris le coup du bouton dérivé avec une carte relais, peux tu me faire un schéma stp?
Est-ce que tu acceptes de partager ton code arduino que je puisse m'en inspirer ?
Je vais regarder cette histoire de potentiometre linéaire
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
si tu veux envoyer de nombreuses impulsions, l'isolement par relai risque de se fatiguer du contact -> les optocoupleurs sont mieux adaptés

une pédale avec un potentiometre dedans, genre guitare electrique ? pourquoi pas
en fait l'arduino ne mesure pas une résistance mais une tension, donc alimenter le potar et mesurer la tension au contact mobile

il faut que ton soft ait dans sa boucle une comparaison entre la nouvelle valeur du potar et l'ancienne, pour savoir si tu as bougé , dans quel sens, de combien.

avec une tolérance qui corresponde au pas des poussoirs d'origine: quand tu bouges la pédale de 1/1000 si ça déclenche aussitôt une impulsion qui fait progresser la puissance de soudure de 5% ... tu vas tout le temps être soit à fond soit à zéro

quand on atteint le seuil pour envoyer une impulsion, la nouvelle valeur de potar remplace l'ancienne

une boucle avec des if then else c'est pas si mal. penses à beaucoup commenter et mettre des noms de variables compréhensibles pour t'y retrouver dans 6 mois quand tu voudras une modif
 
JuliusCo
JuliusCo
Apprenti
24 Sept 2012
243
63
En fait je pars du principe qu'un bouton c'est juste 2 fils à court-circuiter pendant un temps court (si c'est un appui momentané). Donc il suffit de rallonger ces deux fils jusqu'à un relais genre ça https://www.amazon.fr/SODIAL-Module..._=asc_df_B00IIDXY6S33747713&tag=googshopfr-21

Sur ma machine j'avais soudé 2 fils directement sur le bouton, reliés aux contacts normalement ouverts d'un des relais.

Tu peux faire claquer le relais en reliant une des sorties de l'arduino sur l'entrée correspondant à ce relais sur la carte. Ensuite en jouant sur "HIGH" et "LOW" de la sortie arduino le relais bascule ou pas, il y a même une led pour contrôler le fonctionnement éventuellement avant de brancher le poste.
Cela fermera le contact comme si tu appuyais sur le bouton.
Les contacts étant isolés on ne mélangera pas le courant qui circule dans le circuit "arduino" et la commande de ton poste, et on n'abîme ni l'un ni l'autre.

Le potar ça ressemblait à ça : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/...38;43857;390&gclid=CKyVtP3hzcwCFY4V0wodiOIGlA

Un 10K B longueur environ 30 mm pour ma part. J'essaie de te faire une photo de la pédale demain, mais le truc avec la carte relais c'est dans un autre montage, et note bien que ça n'a rien à voir avec ce que tu veux faire, je pense juste que c'est compatible.
 
JuliusCo
JuliusCo
Apprenti
24 Sept 2012
243
63
Ah bin voilà Phil135 a répondu pendant que je postais, je sais pas comment marchent des optocoupleurs, c'est à ce genre de trucs que je pensais pour une solution "plus smart" !
La carte à relais ça coûte rien ou presque, y'a peut être un équivalant en optocoupleurs ?
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #7
Merci pour vos retours.
Il faut que je regarde car la pour monter ou baisse l amperage comme pour lancer ou arrêter la torche, c'est 7ne pression simple, je ne reste pas appuyé. Pour le up/down, je peux resté appuyé pour que cela aille plus vite
Je vais me renseigner sur ces optocoupleurs dont je n'ai jamais entendu parlé
 
nopxor
nopxor
Compagnon
27 Mai 2010
1 412
Yvelines
Bonjour,

En lisant ton cahier des charges, j'ai tout de suite pensé à cette pédale:
http://www.thingiverse.com/thing:249020

pédale TIG.jpg

Sa partie mécanique est intéressante:
Elle intègre à la fois un potentiomètre et un switch type fin de course.

Pour ta programmation, le potentiomètre sera avantageusement relié à une entrée analogique de l'Arduino.
Il va lire sa position (0 à 1023) via le convertisseur analogique numérique.
Si les valeurs croissent tu actives la sortie UP.
Si les valeurs décroissent tu actives la sortie DOWN.
Le switch activera simplement les sorties ON/OFF.
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #9
Super je vais voir ça
Niveau mécanique je pensais copier cela qui doit être pas si différent:

Le. Problème du switch dans mon cas c'est qu'il renvoie un signal continu tandis que moi je dois bien envoyer des impulsions d'où mon orientation pour 1 seul potar et selon la position j'envoie les différents signaux
Et cela a aussi le mérite de simplifier la mécanique et de ne rajouter qu'un bout de code que je devrais être capable de produire
 
nopxor
nopxor
Compagnon
27 Mai 2010
1 412
Yvelines
Il pourrait être aussi intéressant d'adapter un contrôleur genre Nunchuck de WII Nintendo à une torche TIG pour doser l'ampérage avec le pouce.
Il y a déjà les librairies pour interfacer l'Arduino et la manette coûte moins de 3€ sur Ebay. :wink:

WII Nunchuck.jpg
 
JuliusCo
JuliusCo
Apprenti
24 Sept 2012
243
63
Sa partie mécanique est intéressante:
Elle intègre à la fois un potentiomètre et un switch type fin de course.
Oui voilà, c'est exactement le genre de partie que pour ma part je voulais éviter d'avoir à construire ! Avec les pignons et tout, pas si simple.

Voici mon modèle avec aussi le switch de fin de course. Le tout dans un boitier de récup :
IMG_4539.JPG
IMG_4540.JPG
IMG_4541.JPG


Bon c'est pas très académique mais je m'en sers presque tous les jours depuis 1 an et demi, jusqu'ici ça fonctionne bien.
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
l'optocoupleur je le verrai bien avec une sortie mosfet N , mais si c'est dur à trouver tout intégré je pense qu'un 4N35 avec un 2N7000 feront un équivalent

pour la pédale, il faudrait qu'elle ait assez de course pour qu'on puisse accéder aux crans de puissance avec la précision du pieds (on ne peut pas demander 0.5 mm de précision à un pieds)
un switch en début et en fin de course c'est pas mal: ça permet à l'arduino de savoir qu'il doit faire "zéro" ou "à fond" alors qu'avec les petits mouvement relatifs intermédiaires le risque est qu'il ne sache plus où il en est

à proximité d'un poste à souder, penser à blinder et filtrer
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #13
c'est deja la deuxieme fois que l'on me parle de mosfet N phil135, peux tu me decrire sa fonctionnalité ? j'ai lu wikipedia mais ca reste assez abstrait
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
pour résumer un mosfet est un peu comme un transistor mais qui serait commandé en tension

partons d'un transistor bipolaire classique (npn pour faire simple en tensions et courants positifs): le courant dans la Base autorise un courant dans le Collecteur en proportion du gain, c'est à dire que si tu as 10 mA dans la base et un gain de 50 alors le collecteur peut (a le droit de) laisser passer 500 mA . et l'Emetteur draine le total des deux courants.
c'est un principe très bien pour un ampli proportionnel (classe A)
(le pnp est dans le même principe mais avec les inversions qui vont bien pour gérer des tensions négatives)

le mosfet ne fait pas circuler de courant dans sa Gate / Grille
on applique une tension sur la Grille et ça diminue la résistance entre le Drain et la Source selon une relation au début proportionnelle à une sorte de gain mais avec changement d'unité: "transconductance"
à partir d'une tension de Gate pas si élevée la résistance D-S devient très faible (quelques 5 à 10 ohm quand même) et c'est un peu comme si on avait fermé un interrupteur
par exemple le 2N7000 avec plus de 4.5 V sur sa Gate est saturé et il ne lui reste que 5.3 ohm entre Drain et Source
le mosfet N travaille en tensions positives
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #15
hum OK, j'avoue que c'est encore un peu abstrait. Je me suis rapproché d'un hacklab local, je vais voir s'ils sont capable de m'aider à mettre en oeuvre les conseils que vous m'avez donnés
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #16
J'étais hier au hacklab ou un gentil membre a pris 1h30 de son temps pour m'expliquer les bases et me donner une ou deux lignes de code (lecture du potentiomètre et condition pour allumer la LED).
J'ai bossé 2h dessus pour avoir un code fonctionnel et tout paramétré avec des variables afin de changer facilement les paramètres lorsque je vais effectuer les premiers tests physiques.
Pour l'instant j'ai tout fait sur le site https://123d.circuits.io (appartenant à autodesk) qui permet de tout simuler.
J'ai remplacé les 4 boutons poussoirs par 4 leds, tout s'allume/s'éteint lorsqu'il faut.
Les prochaines étapes sont:
1. prise des informations aux bornes des boutons poussoirs de la torche afin de ne pas prendre de risque pour cramer la carte ou autre.
2. commande d'un potentiomètre (ils en ont au hacklab mais ca ne correspondait pas trop à ce que j'aimerais)
3. Réglage des différentes variables:
a. Délai entre chaque boucle (pour l'instant 500ms)
b. durée de la pression du bouton (pour l'instant 400ms)
c. % de variation de la valeur du potentiomètre nécessaire à l'envoi de la commande + ou - de l'ampérage
d. zone "on/off" pour l'instant entre 0 et 100 sur une plage totale de 1024

une capture d'écran pour vous donner un apercu:
arduino.PNG


Une fois cela fait, je vais commencer la construction de la pédale ainsi que les branchements et réfléchir à un truc pas trop degeu avec des fils partout.
Comme a dit phil135, je vais aussi me renseigner sur le blindage et filtre de l'ensemble. Pour l'instant je n'ai aucune connaissance et aucune info.


Le membre du hacklab étant très sympa et motivé pour améliorer l'ensemble, je réfléchis déjà à la V2 (meme si la V0.1 n'existe pas encore) car je vois bien les limites de mon système actuel: selon le % de variation mentionné, le délai entre chaque boucle et la vitesse et course effectuée par la pédale, je peux me retrouver en bout de course et avoir varié de seulement quelques amp. C'est un cas extrême mais bon, autant faire les choses correctement.
Pour l'instant pas de mosfet & octocoupleurs car hors de mes compétences. Je verrai à l'usage si cela s'avère indispensable ou pas. je ne soude pas 8h par jour non plus.
L'idée générale serait d'avoir un petit écran ou je règle la plage d'ampérage (ie 50-80 par exemple) et que selon la position du potard, l'arduino envoie les infos nécessaires afin d'être à l'ampérage correspondant sur le poste et d'avoir l'affichage de cette donnée sur l'écran.

PS: mon anglais n'est pas parfait mais les membres du hacklab étant majoritairement anglophones, je m'adapte, pas évident
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
ce que tu évoques là à la fin c'est une boucle de réaction fermée, alors qu'avant tu étais en boucle ouverte:

boucle ouverte:
tu veux un résultat, tu envoies un ordre qui devrait convenir, et tu fais confiance

boucle fermée:
tu veux un résultat (appelé "consigne"), tu envoies un ordre qui devrait convenir, tu mesures le résultat obtenu et compares avec la consigne (une soustraction c'est très bien) et tu envoies un ordre correctif (un multiple du résultat de la soustraction), puis tu mesures le résultat ...
> un peu plus compliqué (comment créer la consigne et comment faire la mesure?) mais en général ça marche mieux
> ici, par exemple si le courant est inférieur à la consigne-% on monte d'un cran, et si supérieur à consigne+% on baisse d'un cran. (le +/-% est là pour avoir un peu d'hystérésis et ne pas tout le temps osciller.)

pour mesurer un ampérage élevé je vois: soit reprendre le principe d'une pince ampèremétrique, soit un capteur à effet Hall le long d'une section rigide du fil
 
Dernière édition:
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #18
bonjour phil135,
Deja merci pour tes apports toujours constructifs!
je pensais tricher un peu et garder le principe de boucle ouverte. L'idée étant d'arriver à un résultat similaire sur l'affichage de l'arduino et l'affichage du poste mais sans communication de correction entre les deux. Le module d'affichage n'aurait qu'une fonction d'information qui serait théorique car non reliée aux données du poste.
C'est moins propre que ce que tu proposes mais moins compliqué à mettre en place je pense.
En tout cas je note soigneusement ce que tu proposes, je verrai en temps voulu ce que je fais sur cette version.
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #19
après vérifications et tests grandeurs nature, j'avais plusieurs erreurs dans mon code ainsi que des incohérences.
Tout est corrigé et le fonctionnement me semble bon.
Maintenant ce n'est plus un % de variation mais une valeur brute à rentrer, plus logique quand on y pense !
Comme je suis aussi en train de réaliser mon chariot pour mon poste TIG, j'en ai profité pour prendre les valeurs aux bornes des boutons poussoirs: 5v tout pil, bon pour l'arduino donc
Une petite photo du montage basique
et une vidéo de démo:


vert: ON
rouge: OFF
blanc: Up
jaune: down
P_20160521_095420.jpg
 
JuliusCo
JuliusCo
Apprenti
24 Sept 2012
243
63
Content que ça prenne forme ! Bonne continuation ! :)
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #21
la pédale avance lentement. J'ai commandé un lot de ressorts et normalement je devrais être susceptible de faire les premiers tests d'ici 2 semaines ou 1 mois (je ne bricole qu'un weekend toutes les deux ou trois semaines :( ). J'ai passé un peu de temps pour regler la course utile et avoir une commande "souple" au pied. le "module" fixant le potentiomètre est en place. J'espère que cela aille assez vite une fois les ressorts recus.
Il faut que je commande des fils de faible section et couleurs différentes ainsi qu'une gaine pour les faire passer sachant qu'il y a environ 4m de longueur. des conseils?

Pour reprendre les conseils de phil135, je pense partir via le capteur à effet hall:
http://www.ebay.com/itm/50A-100A-15...ensor-Module-arduino-compatible-/111689533182
la version 200A devrait faire l'affaire !Pas encore acheté pour le moment. Le mode uni directionnel est-il suffisant ou je suis obligé de prendre un bi directionnel ?
En revanche j'ai déjà commandé un petit LCD pour le confort !
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
si c'est du courant continu, un uni-directionnel fera l'affaire en le mettant dans le bon sens

4 m de liaison ça commence à faire.
c'est 4 m entre quoi et quoi ? il arrive un moment où il vaut mieux mettre 2 arduino et transmettre en liaison série plutôt que des petits signaux analogiques qui vont souffrir des parasites sur la distance. ou alors en boucle de courant ? (mais c'est encore une complication)

il faut compter les fils. jusqu'à 8 je propose d'utiliser du câble ethernet; il existe des versions blindées
à 10 fils, on trouve encore en gsb
après c'est plus embêtant
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #23
encore une fois merci pour cette precieuse aide phil135, le cable ethernet me semble etre une excellente idée.
Je dois etre capable de mesurer du AC et du DC (soudure acier alu)
c'est 4m entre l'arduino et le poste TIG.
Ma toche fait 4m et j'ai 5v au bout des 4m aux bornes des boutons poussoirs sans autre artifice entre les boutons et le poste
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
c'est difficile d'estimer comme ça si ça va marcher ou pas
c'est une question de tension envoyée et nécessaire à l'arrivée, et aussi de durée: une impulsion d'une demi-seconde est plus facile à récupérer que si elle fait 1/1000 s, surtout que dans le premier cas tu peux ajouter un petit filtre passe-bas qui va supprimer les signaux rapides (les parasites)

essaie aussi de ne pas faire passer le câble de la torche et celui de la pédale ensemble: soit bien séparés (50 cm possibles?) soit intersection à angle droit
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #25
Il n'y aura plus que le fil principal (permettant le soudage) dans la torche sinon ce sera à la pédale et les deux ne se croiseront pas (mais proches de quelques cm vers la façade du poste).
Je vais justement passer aux premiers tests pour déceler ce genre de problème. La suite dans 2 semaines ou un peu plus
 
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
le fil principal, et le retour de masse : il faut bien que le courant revienne par quelque-part
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #27
Oui mais il est plus éloigné de manière générale, sauf sur la façade du poste ou les + et le- sont espacés d'une dizaine de cm
Bref je pense qu'un test vaudra mieux qu'un long discours !
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #28
bonjour à tous
J'ai enfin pu procéder aux premiers tests ! et...c'est un échec !
Le poste ne recoit pas les commandes
J'ai testé les connexions qui sont bonnes
J'ai donc mesuré les signaux à la sortie du poste lorsque j'envoie une commande avec la torche
Je trouve 5v et 2.2mA
Lorsque je mesure la meme chose avec l'arduino, je mesure 5v et 145µA
Je pense donc que mon souci vient de là
J'utilise une alim 12v 1.5A
Lors des mesures des valeurs, lorsque je branche les pinces du multimetre sur le - et l'autre sur ampérage up ou down, la je vois bien l'amperage monter ou descendre. Le voltage semble identique, seul l'amperage varie sensiblement entre les deux méthodes, d'ou ma conclusion que c'était eventuellement la cause du dysfonctionnement.


Avez-vous une idée de comment solutionner ce problème ?

PS: un modo peut il déplacer la conversation dans la nouvelle section arduino?
Merci :)
 
Dernière édition:
P
phil135
Compagnon
15 Sept 2012
1 547
france, essonne, nord
désolé je ne comprends pas ce que tu as mesuré et où, un croquis est-il envisageable ?
 
V
vibram
Compagnon
15 Mar 2014
3 977
FR-74
  • Auteur de la discussion
  • #30
Cela fonctionne enfin !!!
comme un boulet j'avais branché le ground ce qui fermait automatiquement la boucle
Une vidéo va arriver bientot et ensuite je commence la construction de la pédale
 
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