Hallo zusammen, habe ein kleines Projekt vor, und brauche noch den ein oder anderen Tipp. Ich möchte meine CNC Fräse um einen taktilen Sensor zum Ertasten des Werkstücks erweitern. Typische Systeme dieser Art haben in der Regel induktive oder kapazitive Sensoren und sind sehr sehr teuer 2500 EUR ohne Elektronik und Ruby-Ball, so wie ich beim Googlen gesehen habe. Da ist mir neulich beim Aufräumen eine kleine Gold-waage durch die Finger gegangen, die ich natürlich erstmal auseinander nehmen musste (ihr wisst sicher wie das ist...) Im Inneren der Waage ist ein ausgebohrtes Stück Alu mit mehreren Dehnungsmessstreifen. Das Ding ist unglaublich sensitiv (die Waage hat eine Auflösung - laut Anzeige - von 10mg. Hab dann erstmal nocheine bei ebay geschossen für stolze 6 EUR :-), die sieht im Inneren ähnlich aus. Ich denke ich würde es mechanisch hinkriegen, einen Tastfinger an einer oder mehrerer dieser DMS-Klötze zu befestigen, da bliebe nur noch die Frage der Ansteuerung.... Die DMS sind als Wheatstone Brück aufgebaut. Ich messe mit dem Multimeter eine Spannungveränderung von weniger als 1 mV. Ich habe versucht das Ding an einen OPV anzuschließen, was nicht so richtig geklappt hat, dennoch bliebe das Problem die Brücke auszugleichen, bzw das Offset zu kompensieren. Habt ihr sowas schonmal gemacht? Die Alternative, vielleicht einfachere Möglichkeit wäre - vielleich nicht ganz so elegant - das Display auszulesen und die Elektronik der Waagen-Platine zu verwenden. Das Display hat 16 pins und ist ein LCD ohne weitere Elektronik (wie heißen diese Dinger??) Da das Display 5 7-segment-anzeigen hat, müssen die 16 pins wohl gleichzeitig als Anode und kathode fungieren, gibt's bei sowas eine Standardbelegung??? wenn ihr eine andere Möglichkeit kennt, oder Eure Meinung hierzu posten wollt, schreibt doch mal was Gruß Schorsch
Das Auslesen des DMS ist wahrscheinlich einfacher als die LCD Signal zu analysieren. Ist aber etwas Subjektive - das eine ist analog mit Forderung nach Präzision, das andere digital mit mehr Fleißarbeit und Software. Es hängt halt etwas von den Anforderungen und Kenntnissen ab. Die DMS Spannung wird sehr klein sein, da geht es ggf. nur um ein paar µV. Möglich wäre etwa einfach ein hochauflösender AD Wandler mit Differenzeingang (z.B. MCP3451). An ganz anderer Weg wäre die Brücke mit Wechselspannung (z.B. 1 kHz Rechteck) anzuregen und dann das Signal nach Verstärkung mit einem µC zu samplen und in Software zu demodulieren. Eine gewisse Tücke ist noch das der DMS nur in eine Richtung misst. Eine Last von der Seite kann den Kraftaufnehmer aber ggf. beschädigen.
Ich würde einfach einen "Ruby ball" mit einer federnden Aufhängung versehen, welche gleichzeitig als elektrischer Schalter (ÖFFNER) fungiert.
> um einen taktilen Sensor zum Ertasten des Werkstücks erweitern.
Letztlich eine Frage der angestrebten Messgenauigkeit.
Die teuren Dinger sind so gut, daß die Wärmeausdehnung von Aluminium
dabei schon relevant wird, also alles temperiert sein muss. Die
Rubinkugel ist so teuer nicht weil sie aus Rubin ist, sondern auf 1um
präzise rund.
Wenn du sowieso bloss aus 1/10mm genau arbeiten willst, macht das die
Sache natürlich einfacher.
Der Wägebalken hat das Problem, Verbiegung nur in eine Richtung zu
erfassen, die anderen Dehnungsmesstreifen sind drauf um eben
Temperatureinflüsse wegzukompensieren.
Wenn man sowieso nur metallische Objekte erfassen will, kann man auch
über den elektrischen Kontakt gehen. Da erfährt man zwar nicht, in
welche Richtung der Stab gebogen wird, aber man weiss ja, in welche
Richtung sich der Messkopf bewegt hat.
Nach meinem Wissen funktionieren die Taster mit einem Piezo, der auf den Körperschall bei Berührung reagiert. Das ganze ist mechanisch relativ simpel. Der Taster muß nur mittels 3 Kugeln o.ä. sicher in seine Nulllage zurückkehren (Feder). Ein Überfahren muß ja möglich sein, da die Maschine nicht so schnell anhalten kann, wie die Berührung stattfindet.
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Bearbeitet durch User
Hallo, also eine DMS Brücke auszuwerten ist mit einem vernünftigen Verstärker (zb INA 126 + Co bzw. Instrumentenverstärker) nicht so problematisch. Natürlich spielt letztendlich die geforderte Genauigkeit die wesentliche Rolle. Google hierzu mal einfach nach obigen Schlagworten. Gruß BT
Ich habe so meine Zweifel: man will doch den Kontakt eigentlich nicht fix detektieren, sondern entweder will man vorher schon wissen, dass man jetzt näher kommt, oder der Taster muss sich wegbiegen. Sonst rammelt die Maschine ihn ins Werkstück. Daher wäre die Öffneridee vielleicht die beste hier. Oder eben kapazitiv.
Hi, vielen Dank für die wirklich vielen Antworten und Meinungen Ich stimme zu, der Taster muß eine gewisse Elastizität mitbringen, da die Maschine nicht unmittelbar auf Geschwindigkeit 0 kommt. Ferner ist die Messgenauigkeit definitiv eine der großen Fragen. Ich vermute mal, mit einen Tastpin, ähnlich einem Rubintaster, der zwischen mehreren Smd-Tastern eingeklemmt ist - versteht ihr, was ich meine - wird man auf etwa 0.2mm Auflösung kommen. Vielleicht probiere ich das mal aus, ehe ich etwas komplizierteres probiere. Gestern habe ich mir bei einem Kollegen einen professionellen Messtaster angesehen. Der Tastpin ist hier weich gelagert, in Federn o.ä. und am oberen Ende befinden sich zwei Hohlspiegel. Anscheinend wird ein Lichtstrahl einer Laserdiode o.ä. durch die Bewegung abgelenkt. Er erreicht Genuigkeiten von 2-3µm - für meine Anwenung wohl sicherlich übertrieben. Ich schätze die Goldwaage läge irgendwo in der Mitte Gruß von Schorsch
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