Czy takie DIY, też załapie się na zniżkę :)

[FlyingDutch]

Cześć,

ja też od jakiegoś czasu (około 2 tygodnie) pracuję nad projektem DIY - tylko, że projekt dla firmy w której pracuję. Nazywa się "Goniometr" i ma służyć do zautomatyzowania cyklu pomiarowego opraw oświetleniowych produkowanych przez moją firmę (głownie tworzenie brył 3D rozsyłu światłości).  Do konstrukcji, którą widać na zdjęciach mocuje się badaną oprawę oświetleniową, ustawia początkową pozycję dla osi poziomej X i pionowej Z. Podaje się kąt pomiarów dla obu osi i krok jednostkowy (stopnie kątowe) - kroki od 0,2 stopnia do 5-ciu stopni. Następnie startuje się cykl pomiarowy i oprawa jest przesuwana od pozycji startowych dla obu osi o kroki w tych osiach i robiony jest pomiar fotometerm cyfrowym - tutaj link:

https://sensing.konicaminolta.us/products/cl-200a-chroma-meter/

. Ponieważ odległość oprawy od osi fotometru wynosi od 2m do 18 metrów, do kalibracji osi optycznej maszyny jest używany samopoziomujący się laser krzyżowy:

https://www.castorama.pl/produkty/narzedzia-i-artykuly/narzedzia-pomiarowe/poziomice/laserowe/laser-krzyzowy-titan-samopoziomujacy-15-m.html?exactc=14976614ef48e5d8de74469b8d94e2e5&keyword=pla_gazetka&gclid=EAIaIQobChMIlJGW7oqu3wIVT8ayCh07rAIHEAQYByABEgIo6PD_BwE

A to dwa zdjęcia części ruchomej maszyny (do której mocuje się oprawę):

 

W każdej z dwóch osi maszyny jest silnik krokowy STM23Q-2RN z przekładnią 1/60. Tutaj link do silnika (silnik ma swój sterownik z pamięcią konfiguracji):

https://www.applied-motion.com/products/integrated-steppers/stm23q-2rn

Te silniki mogą pracować w czterech różnych trybach - ja używam trybu: "Pulse & Direction Mode" tak, że po wgraniu odpowiedniej konfiguracji można go sterować za pomocą sygnałów logicznych 5V ze zwykłego mikro-kontrolera. Jako "mózg" maszyny wybrałem "WEMOS Mega 2560 +WiFi R3". Tutaj link:

https://robotdyn.com/mega-wifi-r3-atmega2560-esp8266-flash-32mb-usb-ttl-ch340g-micro-usb.html

Ustawianie parametrów początkowych obu  osi i ruch maszyny w obu osiach działa mi poprawnie. Tak wygląda pulpit sterujący dla maszyny:

Na razie kontroler pracuje jko zwykłe "Arduino Mega 2560" a wyniki pomiarów mają być zapisywane na karcie uSD, ale docelowo ma być też ESP8266 a wyniki pomiarów poprzez sieć WI-FI mają być zapisywane na serwerze WWW.

Aktualnie jestem na etapie dopracowywania maszyny stanów (menu maszyny zawiera sporo pozycji i maszyna stanowa jest dość rozbudowana) i przymierzam się do rozpoczęcia oprogramowywania fotometru cyfrowego Minolty (poprzez RS-485). Dzisiaj dodałem obsługę błędów silników krokowych, które powodują wyłączenie maszyny (oprócz dużego przycisku awaryjnego). Obsługa przycisków jest na przerwaniach, a odmierzanie kroków STEP dla silników za pomocą timera.

To nie jest mój podstawowy projekt w pracy - tylko takie DIY w tzw. międzyczasie, aby się nie nudziło 😉

Oczywiście tytuł  postu jest żartobliwy - wiem, że nie załapię się z nim na zniżkę 😉

Pozdrawiam

Edytowano Styczeń 31, 2019 przez FlyingDutch

[wn2001]

@FlyingDutch Gratuluję świetnego projektu! Widzę, że cena silników kosmiczna 🙂 Co oznacza, że sterownik ma pamięć konfiguracji? Silnik ma moment 120 uncja*cal, czyli 120 * 30 gram * 2,5cm = 9000 gram*cm = 9kg*cm, a np. ten https://botland.com.pl/pl/silniki-krokowe/3650-silnik-krokowy-jk57hs56-2804-200-krokowobr-24v-28a-126nm.html ma moment 12,8 kg*cm. Dlaczego wybrałeś takie, mają jakąś szczególną cechę?

Co to za przekładnia? Ślimakowa? Z czegoś wymontowana czy dedykowana pod robotykę? Jak połączony jest wał silnika z przekładnią? Konstrukcja jest skręcana, korzystałeś z gotowych profili? Charakterystyka natężenia w funkcji kąta "patrzenia" na oprawę jest częścią dokumentacji lampy?

Pozdrawiam 🙂

[FlyingDutch]

Cytat

Gratuluję świetnego projektu! Widzę, że cena silników kosmiczna 🙂 Co oznacza, że sterownik ma pamięć konfiguracji? Silnik ma moment 120 uncja*cal, czyli 120 * 30 gram * 2,5cm = 9000 gram*cm = 9kg*cm, a np. ten https://botland.com.pl/pl/silniki-krokowe/3650-silnik-krokowy-jk57hs56-2804-200-krokowobr-24v-28a-126nm.html ma moment 12,8 kg*cm. Dlaczego wybrałeś takie, mają jakąś szczególną cechę?

Wolę podawać moment w Nm: ten typ silnika ma 0,9 Nm x przekładnia 60 = 54 Nm. Kolega mechanik zrobił symulację momentu obrotowego dla najgorszego przypadku oprawy (największe wymiary i największa nie-symetria rozkładu masy i wyszło, że moment 54 Nm ma jeszcze trochę zapasu. Robiłem już próby z zamontowaną tą oprawą i silniki dają radę. Przekładnia ma luzy 8 minut kątowych co teoretycznie pozwala na pomiary z dokładnością (krok w osi) 0,2 stopnia.

Do tego silnika jest aplikacja na PC "STM Configurator" wpinasz się kablem z RS-422(lub RS-485) do silnika i możesz ustawiać tryby pracy i mnóstwo parametrów silników, taką konfigurację możesz załadować do silnika i on ją pamięta (ma pamięć nieulotną). Właśnie ze względu na elastyczność konfiguracji wybraliśmy takie silniki i mogę już powiedzieć, że się sprawdziły. Jedyny problem jaki miałem to przy większym kroku w danej osi (kąt > 2 stopnie) po wykonaniu przesuwu występowały drgania (o malejącej amplitudzie ze względu na sporą bezwładność układu) co wydłużało czas jednego pomiaru. Wystarczyło dla silnika ustawić parametr o nazwie "Load Inertia" na odpowiednią wartość i problem został zlikwidowany. Jak dla mnie te silniki mają dużo zalet, ale wadą jest niestety wysoka cena.

Cytat

Co to za przekładnia? Ślimakowa? Z czegoś wymontowana czy dedykowana pod robotykę? Jak połączony jest wał silnika z przekładnią?

Przekładnia jest dedykowana przez STM do tego konkretnego typu silnika. Połączenie było pasowane "na stożek" i były kasowane luzy w obu osiach.

Cytat

Konstrukcja jest skręcana, korzystałeś z gotowych profili?

Nie robiona na miejscu w firmie w dziale mechanicznym.

Cytat

Charakterystyka natężenia w funkcji kąta "patrzenia" na oprawę jest częścią dokumentacji?

Tak, szczególnie ostre normy dotyczą opraw morskich na statkach. Każda oprawa nawigacyjna musi mieć dostarczoną (potwierdzoną) charakterystykę świecenia - chodzi głównie o katy swiecenia oraz symetrie w zadanej osi.

Pozdrawiam 🙂

Pozdrawiam

Edytowano Styczeń 31, 2019 przez Treker
Poprawiłem formatowanie.