Folgende Aufgabe habe ich mir gestellt: Ich möchte einen Kantentaster für eine CNC-Maschine bauen, der Kabellos funktioniert. Das sollte per Funk (wofür mir mal gar keine einfache Lösung einfällt) oder per Infrarot passieren. Der Kantentaster kann irgendwie in der Maschine stehen, weshalb er mehrere (4-8) IR-LED am Umfang verteilt haben soll. Wenn eine Kante berührt wird (die Mechanik dazu sei jetzt nicht das Thema), sollen alle LED umgehend ausgehen, wodurch im Empfänger ein Schalter geöffnet wird. Das ist eigentlich alles. Schön wäre es, wenn der Sender mit Knopfzellen betrieben werden kann und die Spannung, die an den mechanischen Kontakten anliegt, so klein ist, dass dort kein Funke / Abbrennen passiert. Das muss dann evtl für die LED verstärkt werden. Da damit auch gemessen werden soll, muss alles sehr schnell passieren, also wenn der mechanische Kontakt unterbrochen wird, darf es keine 0,1 sek. dauern, bis die LED aus gehen und dann womöglich nochmal so lange, bis im Empfänger geschaltet wird... Ich dachte an einen Bausatz für eine IR-Lichtschranke, den ich einfach mit mehreren LED versehe und bei Kontakt abschalte. Aber zum einen haben die Dinger meist 0,2sek. Zeitverzögerung und brauchen zum anderen relativ viel Strom. Gibt es da nicht einen einfachen Weg? Ich denke, Microcontroller braucht man dazu eigentlich nicht, es wäre aber auch kein Problem, Arduino-Nanos o.Ä. zu nutzen. Hat jemand eine Empfehlung, wie ich die Sache sinnvoll angehe? Evtl. Vorschläge für Bauteile?
Sönke M. schrieb: > Wenn eine Kante > berührt wird (die Mechanik dazu sei jetzt nicht das Thema), sollen alle > LED umgehend ausgehen, Wenn ich das richtig verstehe, müssen IRDs (auch noch mehrere) dauerhaft leuchten. Dann wird das schwierig mit: Sönke M. schrieb: > Schön wäre es, wenn der Sender mit Knopfzellen > betrieben werden kann Denn Knopfzellen können nur sehr kleine Ströme über längere Zeit liefern. Große Ströme überhaupt nicht und größere nur kurz. Um ein Gefühl dafür zu kriegen, was in diesem Zusammenhang größer, kleiner etc. bedeutet, solltest Du mal einen Blick in ein Datenblatt von so einer Knopfzelle werfen.
Sönke M. schrieb: > Hat jemand eine Empfehlung, wie ich die Sache sinnvoll angehe? Lege ein Kabel. Maschinenendschalter müssen BETRIEBSSICHER sein, sonst gibt es Schrott. Selbst wenn man ein dauerndes moduliertes IR Signal aussendet, z.B. dauernd 56kHz Impulse, und bei AUSBLEIBEN der Impulse die Notabschaltung vornimmt, egal ob der Endschalter getroffen wurde oder bloss ein Span den Lichtweg verdunkelt, kann das ein Problem geben wenn die neue Energiesparlampe auch mit 56kHz Vorschaltgerät läuft und damit Endschalterbetätigung nicht mehr erkannt werden. Zudem brauchst du sowieso ein Kabel um Strom an den Endschalter zu bekommen.
Sönke M. schrieb: > Der Kantentaster kann irgendwie in der Maschine stehen, weshalb er > mehrere (4-8) IR-LED am Umfang verteilt haben soll. Wenn eine Kante > berührt wird (die Mechanik dazu sei jetzt nicht das Thema), sollen alle > LED umgehend ausgehen, wodurch im Empfänger ein Schalter geöffnet wird. Deine Erläuterung steckt schon sehr tief in der Lösung. Welches Problem willst du lösen? Der Kantentaster ist in der Maschine, also hinter einer Schutzwand/ -Scheibe? Wo hat der Taster einen Umfang, am Sockel, an einer Halterung, vertikal, horizontal, beliebig? Ein Mikroschalter hat einen Schaltweg und einen (mechanischen) Widerstand. Beide müssen überwunden werden. Mithin hängt es von der Montage ab, wie schnell soetwas reagiert. LEDs sind bei Stromverlust sofort aus, das läuft im Bereich von Mikrosekunden. Dann gibt es etwas Weg, den das Licht zurücklegen muss. Da geht es wohl um weniger als 50m, was wiederum im Mikrosekundenbereich landet. Der Empfänger ist dann schon kritischer, weil er a) Umgebungslicht ausblenden muss und b) Schwankungen vertragen soll. Er muss außerdem weitestgehend selbst einregeln, d.h. bspw. Entfernungsschwankungen dürfen nicht zu Fehlauslösungen führen. Zum Stichpunkt »betriebssicher« bin ich voll beim Vorredner: störsichere kabelgebundene Industrielösung. Etwas mit Stromschnittstelle, die auch Signalverlust korrekt verarbeitet.
Sönke M. schrieb: > Wenn eine Kante berührt wird, sollen alle > LED umgehend ausgehen > Schön wäre es, wenn der Sender mit Knopfzellen > betrieben werden kann Wo soll dann die Energie für die LED herkommen? > muss alles sehr schnell passieren... keine 0,1 sek. dauern Die Trägheit der üblichen Relais könnte dabei der begrenzende Faktor werden. Was genau soll den geschaltet werden? Vielleicht eignen sich Reed Relais oder Transistoren. > Ich dachte an einen Bausatz für eine IR-Lichtschranke, den ich einfach > mit mehreren LED versehe und bei Kontakt abschalte. Die reagieren in der Regel nicht so schnell. Eventuell kann man da was modifizieren. > Hat jemand eine Empfehlung, wie ich die Sache sinnvoll angehe? Evtl. > Vorschläge für Bauteile? Kläre zuerst, wo die Energie für die LED herkommen soll. Damit steht oder fällt das ganze Konzept. Je weniger Energie zur Verfügung steht, umso weniger Licht strahlen deine LEDs ab und umso schlechter sind sie von Tageslicht und (sowohl optische als auch elektrische) Störungen unterscheidbar.
Vielen Dank für die schnellen Antworten! zur Erklärung: Das ganze gibt es schon seit Jahrzehnten für teuer Geld zu kaufen z.B. bei Renishaw https://www.renishaw.de/de/messtastersysteme-fuer-werkzeugmaschinen--6073 oder Heidenhain https://www.heidenhain.de/de_DE/produkte/tastsysteme/ Es geht nicht um Endschalter oder sonstige Sicherheitstechnik, es geht darum, Teile zu vermessen bzw einzumessen. Und nur für diesen Messvorgang wird das Gerät eingeschaltet und soll dann per Batterie laufen (der Sender). Bei Renishaw und Heidenhain werden Photo-Batterien verbaut, jeweils 2 Stück (wir haben beide Systeme hier im Einsatz). Dieses System hier soll aber für meine Hobby-Maschine einen ähnlichen Komfort bieten. Eine Lösung mit Kabel ist kein Thema. Gibt es schon und hat den Nachteil, dass der Taster still stehen muss. D.h. Er muss sehr genau auf Rundlauf geprüft werden. Ohne Kabel kann man von allen Seiten mit der selben Messstelle des Tasters an das Werkstück fahren, was auch bei nicht 100 prozentigem Rundlauf genaue Ergebnisse bringt. Aber das ist alles schon viel zu weit ausgeholt. Mir geht es eigentlich nur darum die Kabellose Schalterei möglichst stromsparend umzusetzen und dabei die mechanischen Kontakte im Taster zu schonen. Deshalb dachte ich an einen kleinen Verstärker, weiß aber nicht, wie lange der Verstärker die LED nach dem abfallen des Steuersignals noch am Leuchten hält...
Wie gesagt, kläre den Energiebedarf. Alles andere ist wahrscheinlich relativ einfach.
auf blauen Dunst habe ich mal eine LED bei Conrad rausgesucht: https://www.conrad.biz/de/ir-emitter-940-nm-50-3-mm-radial-bedrahtet-kingbright-l-934f3bt-154380.html Nur aufgrund des Abstrahlwinkels von 50° und der geringen Leistung von 70mW ausgesucht. Ob die überhaupt dafür geeignet ist, weiß ich nicht, das ist ja gerade ein Punkt, bei dem ich Hilfe brauche.
Es hängt von der Distanz zum Empfänger ab, der Empfindlichkeit des Empfängers und den Störfaktoren. Je schneller die Reaktion sein soll, umso unempfindlicher und störanfälliger wird der Empfänger. Um welche Distanz geht es eigentlich? Welche bekannte Störfaktoren fallen Dir ein (optische und elektrische). Sind dort LED Lampen, Energiesparlampen, Leuchtstoffröhren? Ist da irgendein Funksender in der Nähe oder ein Motor oder etwas anderes das sichtbare oder unsichtbare Funken erzeugt (Schweißgerät)? Ich glaube nicht, dass man das so gezielt voraus berechnen kann. Hier sind wohl eher Experimente angesagt. Wenn du keine anderen IR Fernbedienungen in Sichtweite hast, könntest du auf dieser Technik aufbauen. Dann könntest du einen TSOP4038 Empfänger kaufen an dessen Ausgang einfach eine LED (mit Vorwiderstand!) zur manuellen visuellen Kontrolle hängt. Als Sender verwendest zu einen NE555, der die LED mit 38kHz pulsieren lässt. Dann probierst du mal aus, ob das zuverlässig genug läuft. Diese TSOP Empfänger sind schon sehr gut. Bessere Empfänger bekommt man nur mit immensem Aufwand hin. Die Fernbedienungen von Fernsehern senden typischerweise mit einigen hundert Milliwatt. Das geht nicht mit Knopfzellen. Ich kenne zwar auch zwei Fernbedienungen mit CR2016 Batterie, aber die sind ehrlich gesagt sehr schlecht. Wenn du jedoch andere IR Fernbedienungen in Sichtweite hast, musst du auf eine ganz andere Frequenz ausweichen. Ich hoffe, dass Vishay auch dafür fertige Empfänger im Angebot hat.
Stefanus F. schrieb: > Das geht nicht mit Knopfzellen. Ich kenne zwar auch > zwei Fernbedienungen mit CR2016 Batterie, aber die sind ehrlich gesagt > sehr schlecht. Meine Rede. Und Fernbedienungen werden ja auch nur gelegentlich mal betätigt, Das geplante (oder zu planende) Gerät läuft ja wohl eine Weile im Dauerbetrieb. Sönke M. schrieb: > Bei Renishaw und Heidenhain > werden Photo-Batterien verbaut, jeweils 2 Stück Das klingt schon realistischer.
M.A. S. schrieb: > Sönke M. schrieb: >> Bei Renishaw und Heidenhain >> werden Photo-Batterien verbaut, jeweils 2 Stück > > Das klingt schon realistischer. Wie wäre es mit einem kleinen LiFePO Akku (mit eingebauter Schutzschaltung). Den könnte man einfach per Konstantstrom laden. Habe so einen mal aus so einem billig Digital Bilderrahmen-Schlüsselanhänger extrahiert.
Stefanus F. schrieb: > Wie gesagt, kläre den Energiebedarf. Alles andere ist > wahrscheinlich relativ einfach. Wozu Energiebedarf? War das sein Anliegen oder sucht er eine Schaltung? Also, mal richtig lesen räumt hier schon mal Mißverständnisse aus dem Weg. Und um Energiebedarf gebts glaub ich, garnicht, denn dan hätte er darüber diskutieren wollen. Wozu macht man sich um Dinge Gedanken, die weder gefragt noch relevant sind? Verstehe ich nicht wirklich deine Antwort.Aber egal, Ich muss mich nicht auslassen darüber, wie manche hier vom Thema ablenken, was damit garichts zu tun hat.
Guckma schrieb: > Also, mal richtig lesen räumt hier schon mal Mißverständnisse aus dem > Weg. Und um Energiebedarf gebts glaub ich, garnicht, Das ist eine richtig gute Idee: Mal richtig lesen'. Dann musst Du auch nichts 'glauben' sondern weißt. Der TO schrieb im Eingangspost, er würde das am liebsten mit einer Knopfzelle betreiben. Noch Fragen?
Die IR-Variante ist bei CNC-Bearbeitungszentren Standard. Dabei wird irgendeine Datenkommunikation verwendet, der Tastkopf kann auch melden wenn seine Batterie zur Neige geht und es wird erkannt, wenn der Tastkopf nach dem Werkzeugwechsel nicht funktioniert. Die Maschine fährt im Tastbereich sowieso sehr langsam. Die Geschwindigkeit ist bekannt, die Verzögerung beim Auslösen des Tasters durch die Datenverarbeitung auch, ggf. könnte man die auch rausrechnen wenn man einmal ran- und danach wieder weg fährt oder eine zweite Messung mit noch weniger Vorschub macht. Das hängt auch von der Mechanik des Tastkopfes ab. Edit: In den Tastköpfen ist meistens ein 9V-Block verbaut.
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Eonfache Sparlösung: Funkschaltmpdule verwenden für 433 bzw 868 Mhz. Schaltungsvorschläge im Interrnet und Fachbüchern im Handel. Ich spare hier bestimmte Quellliteratur zu benennen, denn, wenn sowas, wie du beschreibst vorhast, sollteste genug technisches Wissen besitzen oder aber Abstand von allem halten. Ich bastle auch nur und viel, jedoch frage ich nicht im Internet nach dem einfachsten Grundwissen. Ich meine, du solltest schon für solche Projekte Ahnung haben, sonst schlitterste mit Forumhilfe (ich lach mal geheim ganz laut dich aus) ins Verderben, weil: Tips aus dem Internet gibts auch ofline und nachweislich(!!) autorisiert, was hier fehlt. Denl darber nach, dann bist schlauer. Hoffe ich mal. obwohl.............. egal, war grad mal als Gast hier kucken und wenn mann Beiträge liest, kann einem schlecht werden,, was so mancher hier und anderswo ( besser?) weiß.. Machs wie ich: Erschrecken, "wieviel" Prozent Wahrheit in einem Forum steckt. Ich meine: Tun die hier nur so schlau oder haben die alle nichts besseres vor, als sich stundenlang im Internet zu verstecken? Und dann auf solcher Plattform von Senf zu träumen, den ein Fachmann bewußt überliest. Er weiß schon, warum.
Erich98 schrieb: > Einfache Sparlösung: Funkschaltmpdule verwenden für 433 bzw 868 Mhz. Ich bin unsicher, ob das wirklich einfacher ist, als mit IR. Denn auch Funkmodule brauchen eine Menge Strom, vor allem wenn sie dauernd senden sollen. Wenn man umgekehrt erst bei Betätigung sendet, brauchen die Empfänger aus dem Standby heraus einige 100ms, um sich einzuschwingen. Mal eben kurz "Piep" machen, geht da gar nicht so schnell. Also fällt das auch flach.
Vielen Dank für die vielen Antworten! Dass die Profi-Taster noch mehr können, ist bekannt, wie gesagt, wir setzen die auch ein, aber die Hobby-Steuerungen können nur das eine Signal verarbeiten. Was die Knopfzelle angeht, das war wunschdenken. Das Gehäuse ist ja noch nicht gebaut, also können da auch 2 AAA Batterien oder auch etwas anderes rein. Ich schau mir mal die vorgeschlagenen Sender und Empfänger an, vielen Dank dafür. An Störeinflüssen gibt es im Infrarot keine Fernbedienungen. Es gibt Leuchtstoffröhren. Wahrscheinlich demnächst noch eine Arbeitsleuchte, vermutlich auch LED. Im Elektrobereich gibt es da schon mehr, schrittmotoren, servos, frequenzumrichter. Alle mit ordentlich verdrillten und geschirmten Kabeln. Die Distanz wird bei mir Max. 1m sein, sollte aber bis 3m gehen. Schweissen u. Ä. Darf man nicht in der Nähe solcher Maschinen. Das Gerät sollte möglichst für viele Umgebungen geeignet sein, vielleicht baue ich ja ein paar mehr davon...
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@Stefanus F. (stefanus) >> Einfache Sparlösung: Funkschaltmpdule verwenden für 433 bzw 868 Mhz. >Ich bin unsicher, ob das wirklich einfacher ist, als mit IR. Denn auch >Funkmodule brauchen eine Menge Strom, vor allem wenn sie dauernd senden >sollen. Sollen sie ja nicht. Man könnte ja mal drei Minuten nachdenken! >Wenn man umgekehrt erst bei Betätigung sendet, brauchen die Empfänger >aus dem Standby heraus einige 100ms, um sich einzuschwingen. Mal eben >kurz "Piep" machen, geht da gar nicht so schnell. Also fällt das auch >flach. Nö, siehe oben. Ein INTELLIGENTER, drahtloser Taster, der diesen Namen verdient wird die meiste Zeit im Sleep Mode vor sich hindösen. Wenn die CNC-Maschine den Taster anfahren will, wird sie ihn anfunken, der wacht auf, geht in den Aktivmodus, CNC fährt ihn an, der reagiert sehr schnell, weil aktiv und legt sich dann wieder auf's Ohr.
Dann würde ich mal auf Nummer sicher gehen und mit mindestens 4 IR LED's nebeneinander senden, damit beim Empfänger auch ordentlich was ankommt. Zwei Batterien sind knapp, nimm lieber 3, sonst kannst du die Stromstärke durch die LEDs nicht vernünftig festlegen.
ich habe jetzt mal fertige Module für IR und Funk bestellt. Dazu werd ich wohl doch Arduinos o.Ä. benötigen. Ich hatte ja gehofft, das nicht zu müssen, aber seis drumm... Man findet ja einige Tutorials dazu. Und falls es dann Zeitverzögerungen gibt, so sind die hoffentlich immer gleich, dann kann man sie Steuerungsseitig kompensieren.
Bevor ich jetzt anfange zu basteln: eine kabellose Maus wäre doch eigentlich perfekt. Sehr schnell, sparsam und ausreichend Reichweite. Kann man die Technik nicht „extrahieren“?
Sönke M. schrieb: > Bevor ich jetzt anfange zu basteln: eine kabellose Maus wäre doch > eigentlich perfekt. Sehr schnell, sparsam und ausreichend Reichweite. > Kann man die Technik nicht „extrahieren“? Die brauchen fast eine Sekunde zum Aufwachen. Der Aufbau der Funkverbindung ist da der Haken. Bei Bluetooth dauert es übrigens deutlich länger, als bei den sonst üblichen nicht weiter benannten Steckern.
@Sönke M. (alte-socke) >Bevor ich jetzt anfange zu basteln: eine kabellose Maus wäre doch >eigentlich perfekt. Sehr schnell, sparsam und ausreichend Reichweite. Stimmt! >Kann man die Technik nicht „extrahieren“? Sicher. Einfach die Platine rausbauen und eine der Maustasten als Sensor nutzen. Allerdings brauchst du dann beim Empfänger einen USB-Host, der dir dann das Funksignal wieder in ein normales Logiksignal umwandelt. Das dürfte schwierig werden, wenn es da noch nichts gibt.-Vielleicht mit RasPi, dort gibt es schon Treiber? Dann per Minimalprogramm den Mausclick auf ein GPIO umleiten?
@Stefanus F. (stefanus)
>Die brauchen fast eine Sekunde zum Aufwachen.
Das machen sie aber nicht dauernd, sondern nur in größeren
Zeitabständen, wenn sich nichts bewegt.
Einen pi-zero könnte ich mir da schon vorstellen. Und zum aktivieren evtl. einen anderen Button der Maus, der beim einsetzen in die werkzeugaufnahme betätigt wird, oder vorher manuell...
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