Sterowanie silnikiem z wkrętarki + Atmega + Rs232, Moment, kąt obrotu

[tombli]

Witam serdecznie,

Mam za zadanie przerobienie wkrętarki akumulatorowej B&D tak aby można było wkręcać nią śrubki sterując atmegą i kontrolując kąt obrotu i moment obrotowy.

W jaki sposób mogę się do tego zabrać od strony elektroniki.

Jaki czujnik kąta obrotu mogę zastosować...

będę wdzięczny za porady

[BlackJack]

To jest jakieś zadanie do szkoły czy sam sobie taki abstrakcyjny problem wymyśliłeś ❓

Nie bardzo rozumiem po co ATmega do sterownia, skoro wystarcza do tego prostownik regulowany (zwykły prostownik + regulator mocy na triaku wpięty w uzwojenie pierwotne jak dobrze pamiętam 🙄 ), a moment dokręcania pewnie można regulować na samej wkrętarce, bo powinna mieć sprzęgło przeciążeniowe.

Ale jak trzeba na elektronice to zrobić to i tak można sobie życie komplikować. ❓

Do określania kierunku i kąta, najlepiej jaki enkoder zastosować, obroty powinno się dać wysterować prostownikiem regulowanym, lub spróbować PWMa.

[tombli]

Jest to zadanie do szkoły...🙂 Chodzi o to że ma różnego rodzaju śruby do wkręcania i każdą dokręca się innym momentem. i o inny kąt obrotu(w zależności od długości). wystarczyłby tylko jeden parametr, ale może się zdarzyć, że śruba będzie źle wykonana lub krzywo zacznie się wkręcać wtedy np. moment będzie wzrastał a śruba nie będzie wkręona. A musi być to jak najbardziej zautomatyzowane.

Wymyśliłem że wszystko to najlepiej będzie zorganizować za pomocą Atmegi no i dodatkowo przez RSa podłączyć do kompa i wtedy z katalogu podaję moment i kąt obrotu i wysyłam wszystko na wkrętarkę.

Tylko nie wiem do końca jak elektronicznie to zrobić, sprzężenie do pomiaru prądu silnika, zasilanie silnika z mostka H, odczyt z czujnika kąta obrotu, dzwony biją tylko nie wiadomo w którym kościele...:/

[BlackJack]

Tzn. jeżeli będą to wkręty do drewna, to moment będzie ci zależał od wielu zmiennych, czasami trudnych do przewidzenia czy kontrolowania, takich jak twardość drewna, jego niejednolita budowa np. sęki. Natomiast to że wkręt sie przechyli nie koniecznie zmieni moment jego dokręcania.

Inaczej sprawa wygląda jak będziesz wkręcał wkręt do płyty wiórowej, która ma w miarę jednolita gęstość i opory ruchu.

Ogólnie zalecana metoda wkręcania wkrętów to:

- wywiercić otwór o średnicy ok 3/4 Fi wkręta, czyli zewnętrznego Fi gwintu.

- wkręcić wkręt.

Mówię ci to jako stolarz z zawodu, raczej wkręcanie bezpośrednio wkrętu o L > niż 20 mm i ø> niż 2 <> 2,5mm jest niedobrym pomysłem. Wynika to z tego że wkręcając wkręt bez wcześniej wywierconego otworu, zgniata on materiał wokół siebie, co powoduje ze w pewnym momencie opory ruchu rosną tak że rozwalisz główkę wkręta a go nie wkręcisz.

Oczywiście zależy to od gęstości materiału i jego struktury, czasem się udaje czasem nie, pomaga czasem wkręcanie z max szybkością obrotową, ale ogólnie lepiej najpierw nawiercić otwór.

Do kontroli obrotów, najlepiej enkoder, rozwiązuje ci przynajmniej 3 problemy.

1. Znasz kierunek obrotów, czyli wiesz czy wkręcasz czy wykręcasz.

2. Dokładnie możesz policzyć ilość obrotów i szybkość, z dokładnością wręcz kosmiczną.

3. Brak impulsów oznacza że wał stanął, albo zadziałało sprzęgło przeciążeniowe.

Z momentem jest pewien problem, tego akurat nigdy nie liczyłem, ale powinno się go dać kontrolować, mierząc prąd pobierany przez silnik, im większy opór tym większy prąd silnik weźmie próbując go pokonać.

Tylko pamiętaj że silnik będzie próbował łyknąć każdy prąd jaki dostarczy mu zasilanie, do momentu aż się spali, wiec trzeba by także kontrolować czy prąd nie przekracza max dopuszczalnej wartości dla silnika. No i przy rozruchu pod obciążeniem silnik chwilowo może pobierać 3 do 5 razy większy prąd niż nominalny, co tez trzeba uwzględnić.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[tombli]

Juz dokładniej wiem co mam zrobić.

Chodzi o to że jedyne co mam wkręcać to śruby metalowe. Więc tutaj sytuacja jest trochę ułatwiona.

Co o wykonania całego układu mam już pewien pomysł.

Do pomiaru kąta obrotu enkoder a pomiar siły za pomocą pomiaru prądu.(Jacek31 tutaj podziękowania dla Ciebie za cenną uwagę odnośnie max. prądu).

Enkoder można dobrać tak aby bezpośrendnio podłączyć go do Atmegi, a do sterowania silnikiem myślę wykorzystać mostek H(H-bridge).

Tylko mam teraz problem odnośnie wartości momentu i kąta obrotu.

Ponoć ktoś kiedyś robił takie badania dla najpopularniejszych rozmiarów śrub, wykresy momentu w funkcji kąta obrotu i ponoć kiedyś coś takiego było na stronie boscha(ew. bosch rexroth) ale niestety nic takiego nie mogę znaleźć. Czy może ktoś posiada takie informacje??

[tombli]

Mam już częściowo schemat, jednak mam jeszcze wiele wątpliwości.

W miarę postępów będę zamieszczał coraz to więcej danych:)

Uprzejmie proszę o komentarze...

[Nawyk]

Widzę kilka niedociągnięć w podłączeniu LCD - chociażby brak połączenia z masą pinu 1, R/W również powinno iść do masy, D0÷D3 najlepiej zostawić niepodłączone (ja nawet nie lutuję do nich goldpinów na płytce wyświetlacza). Możesz posiłkować się schematem z tej strony:

http://hobbyrobotyka.pl/2009/10/obsluga-wyswietlacza-lcd-ze-sterownikiem-hd44780-w-bascom-avr/#more-288.

[matrix]

Dobrze było by też dorzucić złącze do programowania w układzie docelowym i podciągnąć reset do plusa.

[GruX]

chce zobaczyć jak ten mostek na mosach się nie pali:P

[tombli]

a co myślicie teraz??

[Nawyk]

Ja nie doszukałem się błędów. Pamiętaj, żeby wyłączyć potem obsługę JTAG w fusebitach.

[Bobby]

Na pewno masz podpięte zasilanie do IC5? użyj invoke, potem kliknij na symbolu tego elementu i powinieneś mieć możliwość 'wyciągnięcia' jeszcze linii zasilania. Poza tym, jesteś pewien, że 4A na ten silnik wystarczy?

[nes86]

Sprawdź jaki prąd pobiera wkrętarka, bo najprawdopodobniej mostek H L298 będzie za "słaby".

[tombli]

Jeśli chodzi o IC5 to szczerze mówiąc nie wiedziałem że tak można, mam zerowe doświadczenie w Eaglu. Dzięki

Silnik sprawdzałem i nie ma możliwości aby pobierał więcej niż 3,5 A więc tu jestem spokojny.

Teraz mam kolejny problem odnośnie momentu i kąta obrotu.

Docelowo cała konstrukcja ma służyć do wkręcania śrub M6 M8.

Potrzebuję wykresów momentu w funkcji kąta obrotu. Są to zależności mniej więcej stałe dla danego wymiaru i materiału. Tylko teraz pytanie jakie są to wartości.

Ponoć Bosh Rexroth miał takie wykresy kiedyś na swojej stronie ale nic takiego nie mogę znaleźć, czy ktoś z Was wie gdzie mogę szukać takich danych.

Wiem że męczę, ale będę wdzięczny za wszelkie info.

[BlackJack]

Moze tu coś znajdziesz na temat śrub:

http://www.pneumatic-complex.com.pl/katalog-online/ebro/katalog/Program_produkcji/Karty_PDF/10_Poradnik_techniczny.pdf

Wartości momentu dokręcania śrub wg. DIN:

http://www.softdis.republika.pl/pm/pm20405/poprawki/dane_dokrecania_srub.pdf