Papierlänge elektronisch "messen", um es autom. & individuell zuzuschneiden

OP #6684596
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Hallo!

ich habe eine Vorrichtung gebraut, welche mir endlos Papier faltet und 
es nach einer zuvor eingestellten Länge abschneidet. Da ich aktuell nur 
Mechanisch feste Längen einstellen kann, suche ich eine Möglichkeit, um 
eine x beliebige Papier länge einfach und schnell einstellen zu können.

Um mein Vorhaben umsetzten zu können, dachte ich als erstes an einen 
Schrittmotor für den Vorschub des Papieres und einem Arduino Board mit 
einem kleinen Display + Drehkopf wodurch ich die gewünschte Länge 
einstellen kann. Das Arduino müsste nur die Schritte zählen, welche 
zuvor im Display als mm eingestellt wurden und das ok für die 
Schneideeinrichtung bzw. dessen Motor geben. Hierfür müsste ich aber 
wieder einiges an der Vorrichtung umbauen.


Einfacher wäre es mit einer Art "Lochscheibe" (so wie diese auch gerne 
in einem Drucker verbaut werden) in Verbindung mit einer Lichtschranke, 
wodurch die "Umdrehungen" der Antriebsrolle für das Papier von dem 
Arduino? gezählt werden.

- Eventuell habt ihr eine Idee, wie man mein Vorhaben am besten 
umsetzten kann und ob es hierfür Alternativen zum Arduino gibt.


Aktuell funktioniert die Vorrichtung so:

Das Papier wird eingeführt, vorgeknickt, durch zwei Rollen endgültig 
gefaltet und gleichzeitig eingezogen bzw. weitergeschoben bis zu einem 
Taster, welcher bei Betätigung durch das Papier den Vorschub unterbricht 
und die Schneideeinheit (ein absenkendes Messer) aktiviert. Das 
geschnittene Papier fällt runter, der Taster ist gelöst und es wird 
neues Papier nachgeschoben. Die zwei Rollen sowie die Schneideeinheit 
werden von einem Motor mit Schneckengetriebe angetrieben. Rollen sowie 
Schhneideeinheit sind jeweils mit einer Magnetkupplung verbunden, welche 
sich je nach Ablauf schließt oder öffnet.

Bis jetzt habe ich nur Erfahrungen mit einem Raspberry Pi ;)

Vielen Dank schon mal für eure Hilfe, Ideen, Anregungen, eventuell sogar 
Kritik =)
Gast #6684600
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Christian M. schrieb:
> Einfacher wäre es mit einer Art "Lochscheibe" (so wie diese auch gerne
> in einem Drucker verbaut werden) in Verbindung mit einer Lichtschranke,
> wodurch die "Umdrehungen" der Antriebsrolle für das Papier von dem
> Arduino? gezählt werden.

Soetwas gibt es in diversen Auflösungen
https://de.wikipedia.org/wiki/Inkrementalgeber

Welchen Durchmesser haben deine Rollen und welche Auflösung benötigst du 
bei der Messung?
Wird das Papier durch die Antriebsrolle schlupffrei transportiert?
#6684646
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Christian M. schrieb:
> ich habe eine Vorrichtung gebraut, welche mir endlos Papier faltet und
> es nach einer zuvor eingestellten Länge abschneidet.

Rechtschreibung: Endlospapier! Im Deutschen ist das ein Kompositum.
"endlos papier faltet" => bis in alle Ewigkeit Papier faltet.

Aufgrund deiner Schreibweise, sagt mir meine unkalibrierte Glaskugel, 
dass du zu jung bist, um Endlosdruckerpapier zu kennen. Sollte das in 
Frage kommen, könntest du einfach die Führungslöcher zählen.

Christian M. schrieb:
> Da ich aktuell nur Mechanisch feste Längen einstellen kann

So wie ich deinen Aufbau verstehe, ist ein Teil desselben auf einer 
Schlittenführung befestigt und durch Verändern eines Abstandes stellst 
du bis jetzt die Papierlänge ein.

Mithilfe einer Gewindespindel und einem Schrittmotor (Encoder!) könntest 
du das, was du bis jetzt manuell tust automatisieren.
#6684648
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Christian M. schrieb:
> Alternativen zum Arduino gibt.

Praktisch jeder µC. Da vermutlich nichts wirklich zeitkritisches 
abläuft, sollte auch jeder SBC oder sogar PC ausreichen. Im letzten Fall 
bietet sich ein mit dem FTDI-232h vergleichbares Universal-USB-IC an. 
zur Not kann man auch die Steuerleitungen einer der RS232 änlichen 
seriellen Schnittstelle missbrauchen, oder auf IEEE-1284 ausweichen.

Du kannst deinen Arduino professionell ohne Arduino-Framework und 
Arduino-IDE programmieren. Eine große Community existiert auch um die 
STM32 von ST. Hier ist vor Allem der F103 (auf dem original 
blue-pill-board) beliebt, obgleich der bereits 2007 eingeführt wurde und 
einer der Ältesten im Portfolio von ST ist.

Es gibt nicht DEN Arduino. Ein Arduino ist jede von der Arduino AG 
entwickelte und "Arduino" genannte, üblicherweise mit einem µC bestückte 
Platine, die zur Programmierung mit dem Arduino-Framework und der 
Arduino-IDE vorgesehen ist.
Umgangssprachlich ist mit "der Arduino" meist die ursprüngliche Version 
gemeint, wo ein Atmega328 zum Einsatz kommt. Dieser hat ersteinmal 
nichts mit "Arduino " zu tun und ist kein Arduino, sondern ein 
beliebiger µC, der auf dem freien Markt verfügbar ist.
Gast #6684660
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Franz M. schrieb:
> "endlos papier faltet" => bis in alle Ewigkeit Papier faltet.

So hatte ich das verstanden, wenn auch "endlos" sicher nicht ganz 
wörtlich zu nehmen ist, sondern eher als "lange" im Vergleich zur Dauer 
einer Tätigkeit, die man gewillt ist, manuell auszuführen ;-)

wendelsberg schrieb:
> Gibt es nicht.

Von mir kam der Vorschlag mit der Erfassung der Umdrehungen der 
Antriebsrolle nicht ;-)
Bei zu großem Schlupf kann man zum Messen auch eine zweite Rolle 
drehmomentarm auf dem Papier mitlaufen lassen.

Sonst bleibt nur eine Lichtschranke mit vernünftiger Optik, die die 
Papierkannte rechtzeitig erfasst und dann beim Vorschubmotor 
(Steppermotor) eine definierte Bremsrampe einleitet.
Gast #6684773
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Christian M. schrieb:
> Bis jetzt habe ich nur Erfahrungen mit einem Raspberry Pi

Der ist für Maschinensteuerungen eher ungeeignet. Zu komplexes 
Betriebssystem, stürzt ab und ist nicht echtzeitfähig.
Ein Arduino oder ESP täte es schon.

Christian M. schrieb:
> Eventuell habt ihr eine Idee, wie man mein Vorhaben am besten umsetzten
> kann

Jeder Drucker kann das. Fast mikrometergenau. Früher nutzte man 
Schrittmotoren, heute Gleichstrommotoren mit Incrementalencoderscheibe 
weil das billiger ist, aber komplexere Software erfordert. Zum 
Papierstransport nutzt man Walzen, wenn es exakt geführt werden soll mit 
aufgerauhter Oberfläche (diamantbestaubt).
Gast #6685714
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Falls dein Papier von der Rolle kommt. Kannst du nicht einfach einen 
Weggeber an der Rolle andrücken? Oder brauchst du die Länge des 
gefalteten Papiers?

Christian M. schrieb:
> Bis jetzt habe ich nur Erfahrungen mit einem Raspberry Pi ;)

Nimm ne Logo! von Siemens oder eine andere Kleinsteuerung. Ist für 
solche Sachen gemacht. Die lernt man schnell, hat alles drin (z.B. 
Simulation der Ein- und Ausgänge) kann die Geber direkt lesen und 
Ventile direkt schalten.
OP #6693876
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Wolfgang schrieb:
> Christian M. schrieb:
>> Einfacher wäre es mit einer Art "Lochscheibe" (so wie diese auch gerne
>> in einem Drucker verbaut werden) in Verbindung mit einer Lichtschranke,
>> wodurch die "Umdrehungen" der Antriebsrolle für das Papier von dem
>> Arduino? gezählt werden.
>
> Soetwas gibt es in diversen Auflösungen
> https://de.wikipedia.org/wiki/Inkrementalgeber
>
> Welchen Durchmesser haben deine Rollen und welche Auflösung benötigst du
> bei der Messung?
> Wird das Papier durch die Antriebsrolle schlupffrei transportiert?

Danke, genau das hab ich gesucht!

Da das abzuschneidende Papier 4 - 20 cm lang sein wird und eine Toleranz 
von +-1 mm in Ordnung wäre, sollte das gut funktionieren. =)
OP #6693889
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Franz M. schrieb:
> Christian M. schrieb:
>> ich habe eine Vorrichtung gebraut, welche mir endlos Papier faltet und
>> es nach einer zuvor eingestellten Länge abschneidet.
>
> Rechtschreibung: Endlospapier! Im Deutschen ist das ein Kompositum.
> "endlos papier faltet" => bis in alle Ewigkeit Papier faltet.
>
> Aufgrund deiner Schreibweise, sagt mir meine unkalibrierte Glaskugel,
> dass du zu jung bist, um Endlosdruckerpapier zu kennen. Sollte das in
> Frage kommen, könntest du einfach die Führungslöcher zählen.
>
> Christian M. schrieb:
>> Da ich aktuell nur Mechanisch feste Längen einstellen kann
>
> So wie ich deinen Aufbau verstehe, ist ein Teil desselben auf einer
> Schlittenführung befestigt und durch Verändern eines Abstandes stellst
> du bis jetzt die Papierlänge ein.
>
> Mithilfe einer Gewindespindel und einem Schrittmotor (Encoder!) könntest
> du das, was du bis jetzt manuell tust automatisieren.

Endlosdruckerpapier für z. B. den Nadeldrucker kenne ich noch ;) leider 
hat das Papier auf der 450 m Rolle keine Führungslöcher.

Die Idee mit der Gewindespindel ist nicht schlecht! Ab und zu geht das 
gefaltete Papier etwas aufeinander und verfälscht dadurch gerne die 
Länge. Da müsste ich mich noch einmal mit der Positionierung von dem 
Taster befassen. =)
#6693991
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Frank K. schrieb:
> Wenn Du wissen willst, wie eine Maus das macht:
>
> http://www.cyrom.org/datasheets/agilent%20optical%20mouse%20a2051.pdf
>
> Da bekommst Du direkt X und Y Deltas raus, und zwar direkt vom Papier,
> egal wie rutschig die Walzen sind.
>
> fchk

Zitat von 
https://electronics.stackexchange.com/questions/87625/can-an-optical-mouse-be-used-to-measure-distance-down-to-1-10%CE%BCm

"I have tried this before, using an Avago sensor harvested from an 
optical mouse.

It doesn't work.

The resolution is excellent but the accuracy is terrible. And the 
calibration varies with distance from material to the sensor.

I arranged a test with a 3" diameter wheel and the sensor reading the 
outside "tread" of the wheel. I also put a flag on the wheel, passing 
through an optical interrupter sensor. The number of counts read per 
revolution varied by a few tenths of a percent, nowhere near good enough 
repeatability for machining."

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