Projet instrumentation d'axe avec des codeurs d'imprimante

[errun54]

Bonjour,
Ayant besoin de réaliser a faible coût des visualisation digitales pour machine outils, j'étais parti sur la solution "pieds à coulisse", cette solution ne me plaisant pas totalement, je me suis donc dirigé vers la solution codeur optique d'imprimante.
En pièces jointe l'évolution de ce projet.
N'ayant aucune connaissance en usinage, toutes vos remarques sont les bien venues pour l'évolution de ce projet.
Cordialement Voir la pièce jointe PROJET AFFICHEUR DIGITAL POUR MACHINES OUTILS.pdf Voir la pièce jointe Test Codeurs1.mp4

 

[Nico91]

 

[lion10]

bonjour
Belle réalisation !
L'application sur Pc est assez belle, il est facile de la confondre avec le graphique d'une visu achetée telle que l'on en voit sur le forum.

L'application en dot.net n'utilise pas l'interface USB parce que vous avez fait le choix d'une interface série coté micro ou parce que cela vous semblait trop compliqué à mettre en oeuvre coté pc ?
C'est assez facile de s'y mettre au dot.net pour peu que l'on ait fait du C ?
cdlt lion10

 

[metalux]

Bonjour
très très intéressant !
je "bricole " sur le même principe, mais j'ai laissé tombé l'idée de réemployer les roues codeuses de récup et j'ai commandé ce codeur qui coute trois fois rien comparé a ses confrères de marque http://www.ebay.fr/itm/321760710782?_trksid=p2060353.m2749.l2649&ssPageName=STRK:MEBIDX:IT
Par contre ce qui est très intéressant ce sont non pas les roues, mais les bandes optiques! toujours de provenance d'imprimantes, on en trouvent des longues (3métres et plus!! pour traceurs ) par contre pour les installer sur une machine c'est une autre paire de manches..mais quand on voit le prix des régles optiques Gloups!

après il y a toujours les fameux rubans magnétiques..

et bien sur le tout fonctionnant avec un Arduino (c'est la mode) et affichage gros format (dot matrix )
si ça veux bien fonctionner..

on peu voir ton schéma?

 

[eternity78]

Bonjour.

Idée très intéressante, bravo.
Sujet que je vais suivre de prêt.

Quelle est la précision et surtout la répétabilité sur les axes via les codeurs ?

 

[bipbip30]

bonjour,

je vais suivre cela aussi de prêt, 2017 démarre très fort avec des supers sujets

 

[coredump]

Le soucis de cette solution c'est qu'elle ne prends pas en compte le jeu de la vis ni sa precision.
C'est donc à l'opérateur de faire la compensation comme avec un vernier.

 

[pinou29]

Bonjour.
Beau projet, je vais suivre.
Bonne année.
Bernard.

 

[errun54]

Bonjour,
J'utilise la liaison série série car elle est native sur la carte µ (arduino uno), si j'avais eu une carte avec un port ethernet, j'aurais utilisé Modbus TCP-IP.

La résolution théorique est de 0,0423333 par point, pour la répétabilité, je n'ai pas assez de recul, ma machine n'a que 160 mm de course en X, sur plusieurs allez retour je suis a +/- 0.1 mm si je fait une RAZ a chaque départ, c'est OK a chaque fois.
Je doit faire un montage plus sérieux et j'attend du matériel en meilleur état (Capteur et bande).

Dès que le schéma est terminé je le poste.

 

[metalux]

Le soucis de cette solution c'est qu'elle ne prends pas en compte le jeu de la vis ni sa precision.
C'est donc à l'opérateur de faire la compensation comme avec un vernier.

oui effectivement! si par ex on couple la roue codeuse directement sur la vab
mais il y a une solution, pas très élégante mais qui fonctionne , c'est d'adapter une poulie plate d'un diam de 40mm par ex sur l'axe du codeur, avec un câble souple de frein de vélo, faire une boucle fermée dont quelques tours seront enroulés sur la poulie et un point de la bouche fixé sur la table en déplacement.
pour schématiser, c'est un peu comme un pédalier de vélo et du moyeu de roue qu'on ferait tourner en bougeant la chaine.
Pour les sceptiques, je précise que ce système fonctionne au poil et c'est d'ailleurs repris par bons nombre de traceurs de plans A0

 

[errun54]

Ci-joint le schéma de câblage ainsi que 2 autres vidéo concernant ce projet.

Voir la pièce jointe Parametrage par PC.mp4 Voir la pièce jointe Utilisation en local.mp4

 

[metalux]

Bonjour
au risque de passer pour une quiche, après avoir visualisé les vidéo je ne comprend toujours pas le fonctionnement
Je m'attendais a voir une "simple " DRO ou l'on retransmet les déplacement sur un afficheur,
mais là pourquoi ce "renvoi" sur un pc et pourquoi toute cette prog des paramètres??

mon cerveau serait il encore "embrumé" par les vapeur d'alcool du réveillon ?

 

[errun54]

Bonjour
Tout d’abord, toutes mes excuses, effectivement j’ai balancé un peu de tout sans trop d’explication.
Je suis tout neuf sur ce site et j’étais peut être un peu pressé de montrer que je bosse sur le sujet.

L’interface que je développe n’est pas pour moi, j’ai des amis qui usinent, certains ont des machines manuelles, d’autre de la CN bricolée. Le sujet est venu de discussion avec eux, certains préfèrent un affichage basic, d’autre sont plus attirés vers de la visu assistée via l’outil informatique, j’ai 6 boîtiers à réaliser.

Je suis donc parti sur la confection d’une interface qui soit le plus autonome possible, le rapport déplacement points codeur va dépendre de ce qui va être mis en place sur les différentes machines et de la façon que ca va être fait, c’est pour cette raison que j’ai implémenté la configuration en mode local (il faut penser à ceux qui n’ont pas de PC).

Ce projet est en phase de test de faisabilité, le boitier sera testé sur différentes machines dès quelles seront équipées.

Si les essais sont concluants, surtout du côté métrologie, une synthèse de ce qui doit être conservé sera faite et pour les adeptes du PC, ont fera une jolie émulation DRO en plein écran.

Meilleurs vœux à tous.

 

[errun54]

Bonjour,
Pour tester la répétabilité du mesurage, j’ai monté 2 capteurs sur le même axe et effectué une boucle d’aller/retour et débordant a chaque extrémité pour rattraper le jeu.

Sur 200 aller retours, aucun écart codeur et aucune perte de pion, je considère donc que l’acquisition est correcte.

J’obtiens 2366 pions pour 100 mm de déplacement soit une résolution mesurée de 0,042265 mm, la bande a une gravure de 150 LPI la résolution théorique est de 0,043333.

Le calibrage des axes de ma machine n’ayant pas été effectués dans Mach3, ce fonctionnement me convient.

En pièce jointe, une vidéo de quelques aller retours.

Voir la pièce jointe Repetabilite.mp4

 

[albatros_del_sur]

Bonsoir,
Très intéressant ce projet, mais j'ai des craintes en premier lieu sur la qualité des bandes d'imprimantes et des roues codées. Elles sont la cause de multiples pannes sur les imprimantes dues au taches d'encre. Dans l’environnement usinage encore plus sévère, tiendront -elles le coup, à moins de trouver une super combine pour les protéger.
Il faudrait aussi pouvoir les tester avant montage. Pour un fonctionnement sûr il faut que les pistes de lectures ne comportent pas de rayures, ni de taches.
J'avais pensé à ce système, mais ne suis pas allé plus loin à cause de ça, et de la longueur des bandes disponibles sur le marché de la récup'.

Par contre ce qui est très intéressant ce sont non pas les roues, mais les bandes optiques! toujours de provenance d'imprimantes, on en trouvent des longues (3métres et plus!! pour traceurs )

Tu as des sources?

mais il y a une solution, pas très élégante mais qui fonctionne , c'est d'adapter une poulie plate d'un diam de 40mm par ex sur l'axe du codeur, avec un câble souple de frein de vélo, faire une boucle fermée dont quelques tours seront enroulés sur la poulie et un point de la bouche fixé sur la table en déplacement.

Oui quand les pièces sont précises et le câble assez fin ce système peut être très précis. Le câble de frein est un peu gros à mon avis et risque de fausser les mesures

 

[metalux]

Très intéressant ce projet, mais j'ai des craintes en premier lieu sur la qualité des bandes d'imprimantes et des roues codées. Elles sont la cause de multiples pannes sur les imprimantes dues au taches d'encre. Dans l’environnement usinage encore plus sévère, tiendront -elles le coup, à moins de trouver une super combine pour les protéger.

oui effectivement c'est le gros probléme! surtout avec les linéaires.
il faudrait pouvoir les "encapsuler "dans un profilé alu en forme de U par ex avec un petit chariot contenant le capteur et qui voyage a l'intérieur de ce U, c'est d'ailleurs le principe des règles optiques ( qui coutent un bras ), sur ces dernières, les graduations sont reportées sur une régle en verre et non sur un mylar.

Tu as des sources?

ici par ex http://www.ebay.fr/sch/i.html?_odkw=linéar+codeur&_osacat=0&_from=R40&_trksid=p2045573.m570.l1313.TR0.TRC0.H0.TRS0&_nkw=linear+encoder+strip+&_sacat=0 a tous les prix..
mais il y en a de très beaux sur certaines imprimantes A3 et traceurs, encore faut il pouvoir en recuperer.

Oui quand les pièces sont précises et le câble assez fin ce système peut être très précis. Le câble de frein est un peu gros à mon avis et risque de fausser les mesures

le cable est en fait un cable d'accélérateur (motoculture ) et non de frein.
Il fait 1.5mm et il est relativement souple pour cet usage mais pas idéal, de toute maniére il faut qu'il soit bien tendu et que la poulie soit d'un diamètre adapté (pas trop petit ).
je recherche du 1mm

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[albatros_del_sur]

Bonjour,
Il existe des câbles très fins, nous avions mis ça sur les premières imprimantes. La poulie doit avoir des gorges pour guider le câble et qu'il ne se mette pas en vrac. Un tendeur bien calibré à l'autre bout doit assurer que le câble ne déraille pas.
Moyennant quoi la précision sera au rendez vous.
Pour une meilleure fiabilité il vaut mieux que ce soit la règle qui se déplace et que le capteur soit fixe.

 

[errun54]

Bonjour,

Je suis d’accord avec les remarques d’ « albatros_del_sur » sur l’utilisation des bandes qui ne doivent pas êtres évidentes à mettre en place durablement sur des machines outils.

Par contre vous me donnez une idée et j’ai bien envie de développer un codeur maison avec le disque et le capteur avance papier. J’ai observé les signaux voie de comptage et effectué le contrôles des pions sur un très grand nombre de tours et ça me plait bien.

Voir la pièce jointe Signaux voies de comptage.mp4

 

[coredump]

Pour du câble plus fin en diamètre il faut prendre du cable de dérailleur vélo, il fait 1.2 ou 1.1mm selon les fabriquants.

 

[nanar0512]

bonjour , pour du câble acier très souple ( tu peut faire de nœud ) et avec la résistance au choix rien de mieux que la tresse acier pour la pèche au carnassier

 

[metalux]

bonjour , pour du câble acier très souple ( tu peut faire de nœud ) et avec la résistance au choix rien de mieux que la tresse acier pour la pèche au carnassier

alors là nickel ! fallait y penser je file prochainement chez un detaillant

 

[Dardar88]

bonjour , pour du câble acier très souple ( tu peut faire de nœud ) et avec la résistance au choix rien de mieux que la tresse acier pour la pèche au carnassier

je pensais bien que dans le lot quelqu'un en parlerait j'ai trouvé le mien dans une zone spécialisée
a St Malo , il y a des petits tubes a sertir qui sont souvent dans ces boites ,pour eviter de faire des nœuds.
Il faut tester plusieurs diamètres suivant la longueur a utiliser ,les cables s'allongent un peu ,et surtout la gaine s’écrase au fur et a mesure mais la qualité est top !

le fil que j'avais trouvé:

un (vieux) montage ,ce coup ci avec du cable de traceur a plume , il est maintenu en tension
par un ressort tel que celui qui est sur le mors.
d'un coté l'encodeur et de l'autre le tendeur ,le "treuil" n'est efficace que sur une largeur
complete du bobinage , ce systeme n'est pas extremement precis ,le bobinage n'est
pas lineaire. Ce bricolage m'a depanné ,sans plus.
(la tension du tendeur est suffisante pour maintenir en bout le systeme pour la photo !)

t.

 

[Dardar88]

Je doit faire un montage plus sérieux et j'attend du matériel en meilleur état (Capteur et bande).

Dans mon musée des horreurs ... ,j'avais fait ce montage qui pourrait servir a de la saisie de donnée pour de la petite machine ,c’était juste un test , le condensateur de 0.1yF sert a filtrer le signal ,
normalement il est TRÈS conseillé d'utiliser un trigger de Schmidt (74ls14) pour éviter les rebonds en lecture ,c'est aussi important que le capteur et la bande ,a moins que celui ci ne soit déjà intégré.

j'ose la photo...au cas ou ça puisse etre une petite source d'inspiration

A partir de la j'ai fait un autre truc plus sérieux , mais comme le souligne des posteurs ,le problème est la fragilité du support (c'est assez résistant quand même ) et sa protection ,dans ce cas il serait peut être possible s'y associer un petit ruban de type mètre a ruban très mince dans un profile alu ???

t.

 

[errun54]

Bonjour,
La réalisation de codeur à fil avec les pièces d'imprimante est en cours, j'attends des pièces (roulements à bille et câble acier 0,7mm modélisme) pour commencer les essais.

- Dessin des codeurs avec "Solidworks"

- Détermination des phases d'usinage avec "CamBam"

Programmation usinage avec "Mach3"

- Usinage avec PROXXON BFB2000 transformée CNC

Les disques et les têtes codeurs vont être montée dans un boitier de 78 x 56 x 20, un câble acier de 0,7mm tendu le long de l'axe a instrumenter fera tourner la roue encodeuse sur un DN de 34 mm, la résolution sera 0,03 mm.

M.B

 

[errun54]

Bonsoir,
Voici un premier jet de mon codeur a fil ainsi que quelques vues du fonctionnement.
M.B

Voir la pièce jointe Codeur ouvert.mp4 Voir la pièce jointe Test codeur fil.mp4

 

[albatros_del_sur]

Bonsoir,
J'aime bien ton système. Je trouve qu'il serai encore plus fiable si le codeur était fixe et le fil tendu sur la partie mobile pour éviter de "travailler" le câble de liaison à l'électronique.
Mais pour moi le principe est là et la lecture à l'air bien stable et répétitive. Après ce ne sont que des améliorations comme par exemple un petit feutre à l'entrée du boitier pour éviter que les saleté entrent.

 

[PUSSY]

Bonjour,

Chouette projet qui devrait en ravir plus d'un (dont moi).
J'attends la phase finale avec impatience.

Cordialement,
PUSSY.

 

[albatros_del_sur]

Je pense qu'il l'a bien décrit et qu'il ne reste qu'à l'adapter à nos machines. A moins que tu veuilles sous-traiter sa mise en place?

 

[errun54]

Bonjour,
Merci pour vos remarques pertinentes, maintenant que la faisabilité est avérée, je vais réfléchir sur l’implantation.

Les flasques des codeurs définitifs seront en aluminium, des feutres seront placés sur les orifices de passage du câble acier.
Il faut que je trouve des disques et des capteurs optiques identiques car je voudrais standardiser les codeurs.

La résolution du codeur prototype est de 0.0224.

Cordialement

 

[PUSSY]

Bonjour,

Est-il possible de mettre un autre codeur pour avoir une résolution plus fine, même si en final sur la machine, la précision sera moindre ?

Cordialement,
PUSSY.