mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digitale Drehzahlanzeige bauen - Für eine Standbohrmaschiene


Autor: Mark (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!
Wir sind jetzt in der 12. Klasse des Fachgymnasiums Elektrotechnik. Wir 
haben als Projektarbeit eine Aufgabe bekommen, die wir leider ohne hilfe 
nicht bewältigen können.
Wir sollten eine Tischbohrmaschiene des Typs ALZSTAR 15-T/S um eine 
digitale Drehzahlanzeige erweitern.
Die Maschiene hat noch Garantie, deswegen dürfen wir die Gehäuse nicht 
verändern. Der Antrieb der Maschiene erfolgt über einen Drehstrommotor 
mit Anschlusswert 0,55kW. Die Kraftübertragung erfolgt durch einen 
Breitkeilriemen über einen Regel- und einen Federscheibensatz. Der 
Drehzahl ist im Bereich von 225-4300 U/min.
Wir haben bisher den Drehzahlmessung im Asuro kennengelernt. 
(Odometriesensoren) jedoch gesagt bekommen, dass das bei eine 
Bohrmaschiene nicht möglich ist. Somit sind unsere Hoffnungen und Träume 
zerstört :)

Kann uns vielleicht jemand Tipps geben wie man am besten vorgeht?


MfG

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Irgendwo an der eigentlichen Bohrspindel sollte es möglich sein, z.B. 
mit einer Reflexlichtschranke Impulse aufzunehmen. Das kann auch am 
Abtriebsteller des stufenlosen Getriebes sein (der ja direkt mit der 
Bohrspindel verbunden ist).

Warum sollte das nicht möglich sein?

Autor: Max M. (xxl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Welche Drehzahl interessiert denn? Die Motordrehzahl
oder wohl sinnvoller Weise eher die Spindeldrehzahl?
-Hallsensoren an der Spindel wo das Futter angebaut ist?
(Am ehestens an der Riemenscheibe versteckt im Riemenkasten).
Muss nur ein kleiner Magnet angebracht (geklebt) werden.
Nachteil wäre das sich Metallspäne dort sammeln könnten
aber im Riemenkasten ist in der Regel nur Abrieb (Gummi)
von dem Riemen zu finden. Unempfindlich gegen Vermutzung.
-Alternativ ginge auch eine Lichtschranke die aber den Nachteil
hätte zu verschmutzen und dann irgendwann nicht mehr gehen würde.
-Dann gäbe es noch Reflektionslichtschranken wo an der Spindel
nur eine deutliche Markierung angebracht werden muss die
die Lichtschranke erkennen kann. Auch hier kann eine Verschmutzung
das System lahm legen.
-Ansonsten fällt mir noch eine Lösung mit einem Dynamo oder
Gleichstrommotor ein der als Generator genutzt werden könnte.
Aus der erzeugten Spannung ließe sich die Drehzahl ermitteln.
Je nach dem wie aufwändig man die Sache macht, desto genauer wird
die Messung und das System wäre auch Verschmutzungsresistent.

Manche Vorschläge sind vielleicht nicht umsetzbar aber zumindest
mal ein Anreiz in diese Richtung weiter zu denken.

Also: Optisch oder induktiv

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo ich gehöre auch zur gruppe...
unser lehrer meinte wir sollten das tacho prinzip aufgreifen und ein 
kleines metallplättchen an einer stelle der bohrspindel anbringen . Beim 
Tacho wird doch eine magnetfeld änderung erkannt oder ?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Johannes schrieb:
> hallo ich gehöre auch zur gruppe...
> unser lehrer meinte wir sollten das tacho prinzip aufgreifen und ein
> kleines metallplättchen an einer stelle der bohrspindel anbringen . Beim
> Tacho wird doch eine magnetfeld änderung erkannt oder ?


Ja. Normalerweise bringt man ein oder mehre Metallplättchen an (z.B. aus 
Fe), und das derart, dass sie an einer Induktionsspule (z.b. 600 Wdg. 
0.15 CuL) vorbeigeführt werden.

Die Impulse aus der Spule werden dann verarbeitet. evtl. mußt Du sie 
verstärken.

Versuchsaufbau sollte klar sein, dann leg mal los.

Autor: Tobi W. (todward)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Johannes schrieb:
> hallo ich gehöre auch zur gruppe...
gut...

> unser lehrer meinte wir sollten das tacho prinzip aufgreifen und ein
> kleines metallplättchen an einer stelle der bohrspindel anbringen . Beim
> Tacho wird doch eine magnetfeld änderung erkannt oder ?
Nein, am Fahrrad beispielsweise wird in den Speichen ein Magnet 
angebracht der sich an einem Reedkontakt vorbei dreht. Mit magnetfeld 
änderung hat das nix zutun.

Was ihr aber machen könntet, wäre einen Magneten an die Bohrspindel oder 
an das Bohrfutter zu kleben. Natürlich sollte der sich nicht lösen, weil 
das ziemlich böse enden kann. Wenn ihr nun noch einen Reedkontakt oder 
einen Magnetfeldsensor anbringt, könnt ihr die impulse mit einem µC als 
frequenzzähler ausweten und auf dem LCd oder so anzeigen lassen. Max 
hatte da schon was zu gesagt....

Wie wird denn die drehzahl überhaupt eigestellt? Über das stufenlos 
getriebe schon klar aber ich will ja nicht immer die volle drehzahl 
haben, wie wird da da gelöst? Vll. kann man da was machen?!

Die etwas teuerere version wäre ein inkrementalgeber an der spindel. Nur 
das wird sicher das 10-20 fache kosten. K.A. wie teuer so geber sind.

Gruß
Tobi

Autor: Michael M. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
vllt können ihr auch über einen (2 symmetrische) permanentmagneten und 
einen billigen hall-schalter á la tle4913 nachdenken.

und bitte, bitte, bitte schreibt maschine in zukunft ohne das andere 
'e'.
danke ^^

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Wie wird denn die drehzahl überhaupt eigestellt?
> Über das stufenlos getriebe schon klar

Eben genau so.

> aber ich will ja nicht immer die volle drehzahl
> haben, wie wird da da gelöst?

Der Motor dreht belastungsunabhängig mit konstanter Drehzahl, das 
stufenlose Getriebe setzt diese auf die Spindeldrehzahl um.

Die Drehzahlverstellung erfolgt mechanisch, z.B. mit einem großen Hebel, 
wie er hier http://www.graf-maschinen.de/vkGrafik/AlzmetallAB4_BG.jpg 
links an der Maschine zu sehen ist.

Autor: Frank B. (frank501)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mark schrieb:
> Tischbohrmaschiene
> Drehzahlanzeige

Das einfachste ist der Halsensor. Einen Magnet an die Spindel oder die 
Riemenscheibe kleben und so die Drehzahl mit einem Halsensor erfassen 
und passend auswerten. (Kleiner µC oder fertige Drehzahlanzeige)

Mark schrieb:
> Die Maschiene hat noch Garantie

Diese Maschine: ???

Rufus t. Firefly schrieb:
> http://www.graf-maschinen.de/vkGrafik/AlzmetallAB4_BG.jpg

wieviele Jahrzehnte gibts denn mittlerweile Garantie auf Bohrmaschinen? 
;-)

Autor: Michael M. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das bild zeigt nicht das besagte modell.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
handelt es sich um einen Synchronmotor? Dann wickel um eine der 
Anschlussleitungen eine Drahtspule. An deren Ausgang erhälst du eine 
Wechselspannung, deren Frequenz dann Spindeldrehzahl * 
Getriebeübersetzung * Polpaarzahl ist.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Synchronmotor?? Hm, eher nicht :-)
Kleiner Magnet auf die Riemenscheibe der Bohrspindel. Der Rest ist 
einfach. Bei den Drehzahlen reicht auch ein Reedkontakt, alternativ 
Hallsensor.
Auch eine Reflexlichtschranke wird funktionieren, einfach einen Streifen 
Alufolie aufkleben.
Dann Zeit zwischen 2 Impulsen messen, in Drehzahl umrechnen, fertig.
Schade, dass wir früher solche Sachen nicht machen konnten :-(

Autor: Sven (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielleicht geht sogar ein Fahrrad-Computer führ die Anzeige.

- Wegen der Störungen um die Maschine nichts mit Funk.
- Anzahl der Magneten x Drehzahl = Impulse pro Min
- Gucken, ob "Reifengröße" so einstellbar ist, dass sich eine sinnvolle 
Anzeige ergibt, zb "23.5 kmh" => 2350 U/min, die kmh halt überkleben

Vorteil: Man kann gleich noch die Laufzeit, die durchschnittliche 
Drehzahl und die insgesamt zurückgelegten Umdrehungen ablesen ;-)

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wir haben uns jetzt für die Methode mit dem Hallsensor entschieden. 
werden wohl einen starken magneten an der bohrspindel im inneren des 
gehäuses anbringen. so könnte auch niemand verletzt werden falls er 
abfliegen sollte, was ich mir eig nicht vorstellen kann.
Der hallsensor würde dann doch erkennen wenn der magnet vorbeiläuft und 
dann muss man das doch mit der zeit in verbindung bringen. BSP: 10 mal 
in der sekunde ... das dann mal 60 und schon weiß man wie oft in dr 
minute. Man brauch dazu doch ein IC das die messung auswertet und die 
signale dann an das display weitergibt .

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Johannes schrieb:

> Man brauch dazu doch ein IC das die messung auswertet und die
> signale dann an das display weitergibt .

Ganz genau.
Und im einfachsten Fall macht das ein µC. zb genau der, den ihr im Asuro 
eingesetzt habt und bei dem ihr, wenn ich das richtige interpretiere, 
die Auswertung der Pulse/Zeit schon einmal gemacht habt.
Nur war es dort eine Lichtschranke und diesmal ist es ein Hallsensor. Da 
es aber dem µC ziemlich egal ist, woher die Pulse kommen, solange es nur 
Pulse sind, ist das absolut gleichwertig.


> Wir haben bisher den Drehzahlmessung im Asuro kennengelernt.
> (Odometriesensoren) jedoch gesagt bekommen, dass das bei eine
> Bohrmaschiene nicht möglich ist.

Warum soll das eigentlich nicht gehen? Der Reflexlichtschranke in den 
Asuro-Odometriesensoren ist es doch völlig egal, ob der IR-Lichtstrahl 
von einer weiß/schwarzen Scheibe oder von ein paar Markierungen auf 
einer Spindel reflektiert wird.

Autor: Mark (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das soll nicht möglich sein weil der Bohrer sich zu schnell dreht und 
das die Sensoren nicht verarbeiten können. Aber das ist auch egal. 
Vielen dank schonmal für die Antworten.. :) Ich denke wir werden uns 
nochmal melden wenn wir Schaltpläne erstellt haben und wissen wollen ob 
sie so weit in Ordnung sind.

MfG

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mark schrieb:
> Das soll nicht möglich sein weil der Bohrer sich zu schnell dreht und
> das die Sensoren nicht verarbeiten können.

Huch?
> Drehzahl ist im Bereich von 225-4300 U/min.

Dann sind wohl alle optischen Drehzahlmesser die im Modellbau eingesetzt 
werden nur Hausnummerngeneratoren?  (Drehzahl: weit über 12000 U/min und 
bei einem 3-Blatt Propeller 3 Impulse pro Umdrehung. Zur Not kann immer 
noch mit der Anzahl der Markierungen an der Spindel runtergehen. 1 
einzige reicht eigentlich schon :-)

Ich denke eher, dass es euch euer Lehrer nicht so einfach machen wollte 
:-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Apropos Modellbau:
Dort werden sowohl optische als auch Drezahlmesser eingesetzt, die mit 
Hallsensoren arbeiten. Letzteres findet sich zb bei Modellhubschraubern 
mit Verbrennungsmotor, um dort die Rotordrehzahl konstant zu halten.

Nur so als Anregung, wonach man googeln könnte.

Autor: Mark (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Karl heinz Buchegger schrieb:
> Ich denke eher, dass es euch euer Lehrer nicht so einfach machen wollte
> :-)

Ja das kann gut sein :)

Aber die Odometriesensoren könnten auch verdrecken...

Autor: Volker Zabe (vza)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo
es giebt auch flexible Magnete. Die lassen sich dann besser ankleben.

http://www.ibsmagnet.de/products/dauermagnete/betaflex.php

Autor: Michael M. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: oszi40 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nur als schnelle Idee Reflexfolie + ELV rpm-Check
Artikel-Nr.: 68-350-18
Denkt bitte an schmutzige Hände und herumfliegende Magnete !

Autor: Michael M. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
oszi40 schrieb:
> Denkt bitte an schmutzige Hände und herumfliegende Magnete !
stimmt schon. ich bin der meinung, dass das schon allein der 
verschmnutzung und verdrahtung wegen in ein geschlossenes gehäuse muss.

anstatt der magnetfolie kommt mir grade noch ein gedanke: es gibt 
schrauben (meistens sechskant) mit magneten im kopf.
einen spannring um die welle, an dem 2 muttern festgeschweißt sind, in 
die man die magnetschrauben drehen kann.
und fettich ^^

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.