Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gesucht: Optischer Sensor f. absolutes Taktlineal (encoder stripe)


von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Hallöchen,

ich möchte für die Positionsbestimmung der Kolbenstange unseres 
Schließzylinders für die Spritzgussmaschine gerne eine 
Igus-Linearschiene NW-02-17 einsetzen:

http://www.igus.de/wpck/1976/drylin_n_NK_02_17?step=6&scroll=1712

Die Schiene hat unter dem Schlitten eine Vertiefung in 7mm Breite, in 
die ich gerne ein passendes, selbst gedrucktes Encoder-Band aufkleben 
möchte. Da mir die Auflösung von 1mm ausreicht, sollte das per 
Laserdrucker und Schutzfolie etc. machbar sein.

Da ich diese (hoffentlich preiswerte) Art der groben Weglängenmessung 
später gerne öfter für uns und auch auf längeren Strecken (bis 2000mm) 
einsetzen möchte und ich eine absolute Positionsbestimmung benötige 
(relative Messung mit Srichband wäre trivial :-), brauche ich mindestens 
11 Bit. Das seitliche Schlittenspiel ist ausreichend gering, so dass ich 
mit 12 Bit Breite (7/12mm = 0,6mm Breite pro Bit arbeiten können sollte.

Was kennt Ihr an passenden optischen Sensorleisten-ICs, die man für die 
Auswertung verwenden könnte?

: Bearbeitet durch Moderator
von Pandur S. (jetztnicht)


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Eigentlich gibt es genau dazu Glaslineale. Kosten allerdings etwas mehr 
wie die 20 Euro der Fuehrung.

von Jonas G. (jstjst)


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Hallo,

du kannst mal versuchen in den UV-Laserdrucker Thread zu schauen, dort 
wurde sich länger mit optischen Envodern beschäftigt. Allerdings ist der 
Thread sehr lang.

Gruß Jonas

von Johannes S. (Gast)


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bei dem Drucker Thema reichen aber relative Geber, dafür gibt es billige 
Sensoren.
Es gibt magnetisch absolute Lineargeber, 'billig' sind die aber 
vermutlich nicht: 
http://www.balluff.com/balluff/MAT/de/produkte/absolutsysteme-linear.jsp#/

von Sigi (Gast)


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Such mal bei AVAGO nach den Mouse-Sensoren
(z.B. ADNS 9800 etc.), per SPI lässt sich
deren Framebuffer auslesen. 100 Hz und höher
sind dabei möglich, und in Deinem Fall muss ja
noch nicht mal der gesamte Buffer ausgelesen
werden (ein paar Zeilen bei entspr. Orientierung).

von Johannes S. (Gast)


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oder TSL1401 ? Aber die Zeit die man reinsteckt um das Optische System 
stabil zu bekommen kostet vermutlich mehr als ein fertiger Sensor...

von X4U (Gast)


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Chris D. schrieb:
> (relative Messung mit Strichband wäre trivial :-)

Na wenn das so ist:

Nimm ne RGB Led und ersetze das Strichband mit einem aus 
übereinandergedruckten Farben (z.B. Farbkeile) bestehenden Bild. Aus dem 
gerasterten Druck ergeben sich dann Rückstrahlwerte der einzelnen Farben 
bzw. Farbflächen. Dann leuchtest du das Band über die RGB Led mit 
verschiedenen Farben an und misst mit einem billigen CCD Sensor die 
"Menge" der entsprechenden Farbe.

Daraus erhälst du dann mehrere Relativwerte. Deren bekanntes Verhältnis 
zueinander ist die absolute Position in beliebiger Auflösung.

Wenn das jetzt immer noch zu trivial ist macht du es gepulst um 
Fremdlicht rauszufiltern. ;-)

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Sapperlot W. schrieb:
> Eigentlich gibt es genau dazu Glaslineale. Kosten allerdings etwas mehr
> wie die 20 Euro der Fuehrung.

Ja, eben - das wäre auch Perlen vor die Säue geworfen. Es geht um eine 
Auflösung von 1mm :-)
Glas ist auch bruchempfindlich usw.

Ich weiss, dass es magnetische Geber usw. für µm-Auflösung etc. gibt - 
aber dafür gilt dasselbe wie für die Glasmaßstäbe: die Sensoren etc. 
wären teurer als meine gesamte Hydraulik - und nur dafür, um ungefähr zu 
wissen, wo die Aufspannplatte gerade ist.

Danke für die IC-Bezeichnungen. Bei Avago und dem TSL1401 werde ich mal 
vorbeischauen.

X4U: farbige Skala - das ist eine interessante Idee. Bei fünf Farben 
(Schwarz, Weiss, Blau, Rot, Grün) käme man selbst bei meinem Muster 
schon mit fünf Pixeln hin. Man muss natürlich schauen, wie es mit 
Ausbleichen etc. aussieht. Aber danke für den Tipp :-)

von Johannes S. (Gast)


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Chris D. schrieb:
> und nur dafür, um ungefähr zu
> wissen, wo die Aufspannplatte gerade ist.

dann geht vielleicht auch ein Selbstbau Seilzuggeber?

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Johannes S. schrieb:
> Chris D. schrieb:
>> und nur dafür, um ungefähr zu
>> wissen, wo die Aufspannplatte gerade ist.
>
> dann geht vielleicht auch ein Selbstbau Seilzuggeber?

Ja, das hatte ich auch schon überlegt, aber die Mechanik ist schon fast 
zu komplex, und die soll viele Millionen Hübe aushalten.

Da wird es auch schwierig mit der Absolutwertbestimmung ;-)

von Johannes S. (Gast)


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Maßband mit 10-Gang Poti hatte ich mal überlegt (als Geber für Rolladen 
Abs.Pos.).
Wenn man an die richtige Seite eine Hülse als Adapter zur Potiachse 
reinbekommt könnte das gehen.
Und auf Youtube gibt es wohl noch nichts was nicht auseinandergenommen 
wäre:
https://www.youtube.com/watch?v=AZOWnrMWkoU

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo Chris,

du betonst ja hier immer gerne, wieviel Freizeit du so hast. Aber meinst 
du wirklich, das lohnt sich, einen Absolutwertgeber neu zu erfinden? Es 
gibt magnetische oder induktive Systeme fertig zu kaufen. So teuer sind 
die auch nicht, wenn man den Arbeitsaufwand dagegen rechnet. Schau mal 
bei Siko und Amosyn nach...

Wenn es unbedingt noch billiger sein soll, kannst du auch ein digitales 
Mahrgang-Potentiometer nehmen und per Zahnrad an eine kleine Zahnstange 
koppeln. Die gibt es von Megatron, Novotechnik, Siko, Sick, Turck usw.. 
Ausgangssignale wahlweise analog, PWM, inkremental, PWM,...

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Thorsten O. schrieb:
> Hallo Chris,
>
> du betonst ja hier immer gerne, wieviel Freizeit du so hast.

Ja, schon einiges - da habe ich allerdings auch einige Jahre draufhin 
gearbeitet :-)

> Aber meinst
> du wirklich, das lohnt sich, einen Absolutwertgeber neu zu erfinden? Es
> gibt magnetische oder induktive Systeme fertig zu kaufen. So teuer sind
> die auch nicht, wenn man den Arbeitsaufwand dagegen rechnet. Schau mal
> bei Siko und Amosyn nach...

Wenn ich das nur einmal benötigen würde, müsste ich Dir zustimmen.

Ich hatte bisher aber schon öfter oft Bedarf an einem "groben" 
Absolutwertgeber. Und da geht das eben schon ins Geld, wenn man die 
Sachen zukauft (zumal die Systeme üblicherweise extrem oversized sind).
Und so, wie es aussieht, könnte das in Zukunft mehr werden.

Selbst wenn ich jetzt zwanzig Stunden dort hinein investiere, dann hätte 
ich danach aber ein System, das mich auf 1000mm keine 30€ kosten würde, 
als Inkrementalgeber vermutlich nochmal weniger. Im Prinzip müsste ich 
mir nur die Schienen auf Lager legen. Und wenn ich dann noch "echte" 
Encoderstripes verwenden könnte, dann wären auch feinere Auflösungen 
kein Problem mehr, für praktisch denselben Preis.

> Wenn es unbedingt noch billiger sein soll, kannst du auch ein digitales
> Mahrgang-Potentiometer nehmen und per Zahnrad an eine kleine Zahnstange
> koppeln. Die gibt es von Megatron, Novotechnik, Siko, Sick, Turck usw..
> Ausgangssignale wahlweise analog, PWM, inkremental, PWM,...

Das ist doch eine gute Idee. Genau - eine Zahnstange. Robust und 
preiswert :-)

Besten Dank.

von Klaus (Gast)


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Chris D. schrieb:
> Ich hatte bisher aber schon öfter oft Bedarf an einem "groben"
> Absolutwertgeber.

Ich beschreibs mal etwas vereinfacht: einen Raspi mit Kamera, OpenCV und 
ein maschinenlesbares (selbstgedrucktes?) Maßband.

MfG Klaus

von Georg (Gast)


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Chris D. schrieb:
> Das ist doch eine gute Idee. Genau - eine Zahnstange. Robust und
> preiswert :-)

Das hat auch seine Tücken - bei 10 Gängen und 1 m Messlänge hat das 
Zahnrad einen Durchmesser 30 mm, das ist schon viel für einen 
platzsparenden Einbau. Musst du aber selber wissen. Notfalls gibt es 
auch 20Gang-Potis, aber das allein übersteigt schon deinen Etat.

Klaus schrieb:
> ein maschinenlesbares (selbstgedrucktes?) Maßband

Sonst spuckt der Raspi zwischendurch "Obi" oder "Baumarkt" aus.

Georg

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