Liebes Forum,
mein letztes Elektronik-Projekt liegt schon eine ganze Weile zurück,
damals habe ich einen Schrittmotor über einen ATmega angesteuert, dessen
Parameter über eine Excel-VBA-GUI vorgegeben werden konnten während
Messwerte von einem Miliohmmeter ebenfalls an bestimmten Stellen an
Excel übergeben wurden.
War ein nettes Projekt aber auch alles komplett individuell entwickelt.
Seitdem habe ich kaum mehr mit ELektronikentwicklung oder
µC-Programmierung zu tun gehabt.
Für mein aktuelles Projekt möchte ich euch um Ideen zum Grundkonzept
fragen - die meisten von euch haben wohl wesentlich mehr Erfahrung.
RaspPi? Arduino? GUI? Auswertung Messdaten?
Das Projekt kann ich grob wie folgt umreißen:
- Steckzyklen von einem Stecker sollen geprüft werden
- Geschwindigkeit des Steckvorgangs soll variabel einstellbar sein
- Hub (0-50mm) soll variabel einstellbar sein
- Steckkräfte (Z-Richtung) sowie Radialkräfte (Lagerreaktionen) sollen
aufgenommen werden beim Steckvorgang.
- Der Stecker (männlich) ist dabei der bewegliche Teil (am Hub
befestigt)
- Die Buchse (weiblich) ist dabei fest fixiert bzw. auf einem kleinen
Kreuztisch montiert, um 1-2 mm aus der Mitte heraus gebracht zu werden
wobei speziell in diesen Fällen die Kräfte aufgenommen werden sollen.
- Am Ende interessieren die Kräfte sowie der Verschleiß am Stecksystem
bei den unterschiedlichen Auslenkungen der Buchse aus der Mitte.
Habt ihr kurze Vorschläge für mich mit welchen
Elektronik/Software/Hardwarekomponenten ihr ein solches Projekt angehen
würdet um dieses so schnell und kostengünstig wie möglich zu entwickeln?
Herzlichen Dank euch im Voraus für euren Support!
Fragen beantworte ich gerne :)
Viele Grüße
Daniel
Daniel D. schrieb:> Elektronik/Software/Hardwarekomponenten
Ich habe den eindruck du fängst hier irgendwie mit Schritt 8 von 9 an
ohne die vorhergehenden überhaupt entwickelt zu haben. Wenn du die ganze
Mechanik kennst weißt du auch welche Aktuatoren du hast und welche
Sensoren benötigt werden um dir die benötigten Werte zu liefern. Als
nächstes dann wie oft, wie genau usw. soll das alles angesteuert bzw.
ausgewertet werden usw.
Wenn du das alles hast kannst du anfangen dir über die dafür benötigte
Elektronik Gedanken zu machen...
Erst muß mal die Ethik geklärt werden.
Warum muß immer die Buchse, also der weibliche Teil
fest eingeklemmt werden, währwnd der Stecker frei
schwingen darf? :-O :-))
Das ist ungerecht! :-O
Erzähl doch mal, für was Du das Projekt benötigst.
Als Amateur? Als Profi, der mit der Entwicklung Geld
verdient? Warum? Willst Du dem Hersteller seine Qualität
nachweisen? Die Hersteller von Steckverbindern prüfen
ja sowas bei ihrer Entwicklung und propagierens ja
dann in ihren Datenblättern.
Ich find gerade die Mechanik furchtbar kompliziert,
Hast Du ne feimechanische Werkstatt zur Verfügung,
um die "saugende" Führung des Steckers zu gewährleisten?
Die entstehenden Kräfte hängen ja auch davon ab, wie groß
dein Steckverbinder ist...
Wie willst Du die Kräfte u.s.w. messen? Mit Dehnungsmeßstreifen?
mfg
Daniel D. schrieb:> Vorschläge für mich mit welchen Elektronik/Software/Hardwarekomponenten> ihr ein solches Projekt angehen würdet um dieses so schnell und> kostengünstig wie möglich zu entwickeln?
Ich würde "von oben her kommen" und eine fertige Beckhoff-SPS mit
passenden Messklemmen und tauglichen EtherCAT DC-Servoachsen nehmen.
Denn es kostet letztendlich garantiert mehr, wenn ich mit meine
Arbeitszeit rechne und selber was zusammenbastle, das hinterher keiner
ausser mir betreuen, warten, erweitern oder einfach nur ändern kann.
Mit so einer SPS hat man dann auch die Visualisierung, die Datenhaltung
und -übertragung quasi gleich automatisch miterschlagen.
Lotta . schrieb:> Erst muß mal die Ethik geklärt werden.> Warum muß immer die Buchse, also der weibliche Teil> fest eingeklemmt werden, währwnd der Stecker frei> schwingen darf? :-O :-))> Das ist ungerecht! :-O
Deshalb gibt es schwingende Aufhängungen - reicht aber für eine Seite.
Lothar M. schrieb:> Daniel D. schrieb:>> Vorschläge für mich mit welchen Elektronik/Software/Hardwarekomponenten>> ihr ein solches Projekt angehen würdet um dieses so schnell und>> kostengünstig wie möglich zu entwickeln?> Ich würde "von oben her kommen" und eine fertige Beckhoff-SPS mit> passenden Messklemmen und tauglichen EtherCAT DC-Servoachsen nehmen.>> Denn es kostet letztendlich garantiert mehr, wenn ich mit meine> Arbeitszeit rechne und selber was zusammenbastle, das hinterher keiner> ausser mir betreuen, warten, erweitern oder einfach nur ändern kann.>> Mit so einer SPS hat man dann auch die Visualisierung, die Datenhaltung> und -übertragung quasi gleich automatisch miterschlagen.
Ja und nein... wenn du auf der SPS firm bist, dann möglicherweise .
Ich würde mir so eine billig cnc Fräse anschauen. wenn die 3018 für
deine zwecke steif genug gebaut ist, wäre so ziemlich alles dabei.
Ein paar Zeilen gcode senden ist für mich weniger Aufwand als sich in
eine sps einzuarbeiten... hat halt jeder anderes Vorwissen...
Für die kraftsensoren würde ich bei HBM vorbeischauen.
Alternativ so einen hx711 mit einem arduino und einer billigen x-kG
wiegezelle von ebay... aber, da muss ich Lothar recht geben, man da ganz
ehrlich seine Zeit rechnen...
Also ich würde fräse+fertigen kraftmesser nehmen und einen günstigen
refurbished PC dazu stellen.
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Wenn ich mir die verlinkten Aufbauten ansehen, dann ist die Qualität
einer 3018 nicht so viel anders.
Ich sehe das so: Zeitaufwand und Geldeinsatz kann man gegenrechnen.
Die auftretenden Kräfte ergeben Anforderungen an die Mechanik.
So eine günstige CNC Fräse kann eine ganz gute Basis sein. Es hängt halt
davon ab wie es um die zu erwartenden Kräfte steht. Ein USB-C Stecker
wird sicher kein Problem darstellen... ein CEE Stecker wird wohl nicht
funktionieren...
Bei der Programmierung ist das ähnlich.
Hast du zufällig Code für das GCode senden parat, dann bist du mit so
einer Fräse mit dem dazugehörenden GRBL Controller höchst wahrscheinlich
schneller wie wenn du dich in eine neue Umgebung einarbeiten musst.
Da fehlen ein paar Rahmenbedingungen für mich.
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Hello liebe Leute!
Vielen Dank für die Rückmeldungen, über die ich mich sehr freue :)
Es waren schon einige Anregungen dabei, die ich so gar nicht nicht auf
dem Schirm hatte. Das war tatsächlich auch meine Hoffnung. Mir ist
natürlich klar, dass ich das auch zur konkreten Umsetzung viel genauer
spezifizieren müsste. Mich haben eure ersten Gedanken interessiert, da
ihr wohl wesentlich häufiger solche Projekte umsetzt.
Erstmal dazu:
Lotta . schrieb:> Erst muß mal die Ethik geklärt werden.> Warum muß immer die Buchse, also der weibliche Teil> fest eingeklemmt werden, währwnd der Stecker frei> schwingen darf? :-O :-))> Das ist ungerecht! :-O
Sorry, ich wollte hier natürlich niemandem zu nahe treten. Du hast recht
- wir können das auch komplett genderneutral betrachten ;D.
Ein paar Antworten zu euren Fragen:
Lotta . schrieb:> Erzähl doch mal, für was Du das Projekt benötigst.> Als Amateur? Als Profi, der mit der Entwicklung Geld> verdient? Warum?
Ich will die Standzeit der Steckverbinder bei einer automatisierten
Zuführung prüfen. Bei der automatisierten Zuführung gibt es immer
Toleranzen, so dass sich Stecker/Buchse über die Einführschrägen finden
müssen.
Damit möchte ich nicht direkt Geld verdienen, sondern eher Grundlagen
des Zusammenspiels zwischen Material Zuführgeschwindigkeit
Auslenkung aus der Mitte etc. erarbeiten.
Lotta . schrieb:> Wie willst Du die Kräfte u.s.w. messen? Mit Dehnungsmeßstreifen?
Ich dachte z.B. an so einen Sensor:
https://honigmann.com/i456/2-Achsen-Kraftsensor-Radialkraftsensor-RFS150-XY.html?lang=1
wobei hier die Z-Achse zur Ermittlung der Steckkraft noch fehlt.
Lothar M. schrieb:> Mit so einer SPS hat man dann auch die Visualisierung, die Datenhaltung> und -übertragung quasi gleich automatisch miterschlagen.
Was würdest du sagen in welchem Größenbereich man hier finanziell
rechnen muss? Mit Beckhoff habe ich während des Studiums im Praktikum
mal gearbeitet aber das ist schon einige Jährchen her :D... Die
Einarbeitung wäre sicher nicht zu vernachlässigen
Hans W. schrieb:> Ich würde mir so eine billig cnc Fräse anschauen. wenn die 3018 für> deine zwecke steif genug gebaut ist, wäre so ziemlich alles dabei.
Super coole Idee... du meinst diese?
https://www.vevor.de/holzstichmaschine-c_11142/cnc-fraesmaschine-graviermaschine-3018-pro-500mw-laser-fuer-holz-leder-kunststoff-p_010923569466
nach erster Einschätzung sollte die Steifigkeit ausreichen.
Bräuchte es noch einen 3-Achsen-Kraftaufnehmer und ggf. eine Kopplung
zwischen den Arbeitszyklen/Position der Z-Achse der Fräse.
Lothar M. schrieb:> Wenn ich "Dauerlauf" und "Prüfstand" höre, dann stelle ich mir was vor,> das auch nach langer Zeit reproduzierbare Ergebnisse bringt. Aber da> könnte der Daniel wohl noch ein paar Informationen beisteuern.>> Da sieht man, wie ein halbautomatischer Prüfplatz aussehen kann:> *> https://www.elektroniknet.de/messen-testen/testsysteme/tragbarer-wuerfel-testet-klemm-und-steckverbinder.197223.html> * https://www.smarttester.info/> Da gibts dann sicher noch Andere mit ähnlichen Konzepten
Danke für die Idee und den Link. Auch hier werde ich mal weiter
recherchieren. Ggf. gibt es wirklich ein passendes Komplettsystem das
bezahlbar ist.
Die Notwendigkeit bzgl. Reproduzierbarkeit hält sich in Grenzen. Mir
geht es eher um "Hausnummern" und darum ein besseres Gefühl für
Geometrie/Materialien/Verschleiß zu erhalten. Ich vergleiche also eher
einen technischen Glasfaserkunststoff mit einem 3D-Druck-Teil als z.B.
zwei unterschiedliche Stahllegierungen.
Hans W. schrieb:> Bei der Programmierung ist das ähnlich.> Hast du zufällig Code für das GCode senden parat, dann bist du mit so> einer Fräse mit dem dazugehörenden GRBL Controller höchst wahrscheinlich> schneller wie wenn du dich in eine neue Umgebung einarbeiten musst.>> Da fehlen ein paar Rahmenbedingungen für mich.
Code habe ich nicht parat und auch noch nie damit gearbeitet. Allerdings
ist das Einarbeiten in diese Steuerung sicherlich weniger zeitaufwendig
als alles komplett neu aufzusetzen.
Kannst du mir ggf. noch ein paar Fräsen zum Vergleich empfehlen? Hast du
eine Idee wie man externe Sensoren mit einbindet oder wäre eine
synchronisierte Abfrage (Position & Kraftwerte) deiner Meinung nach eher
kompliziert? Theoretisch reicht es mir auch ohne den Bezug zur Position
der z-Achse.
Andere Rahmenbedingungen kann ich dir gerne nennen - welche brauchst du
denn?
Danke euch nochmals!
Schöne Grüße und einen schönen Abend
Daniel
Du musst dir klar werden welche Belastung auf die Mechanik zu kommt.
Für u.fl, die für eine sehr kleine 2-stellige Anzahl an Stückzahlen
ausgelegt sind, wird wahrscheinlich die billigste 3018 Ausführung oder
sogar ein 3d Drucker reichen.
Wenn du aber 10k Steckzyklen von USB-C testen willst, wirst du wohl oder
übel eine vernünftige kugelumlaufspindel, oder eine qualitativ
hochwertige Pneumatik brauchen.
Bei den günstigen Fräsen wär vllt. noch die 3020 erwähnenswert.
Alle gibt's mit trapezgewinde, kugelumlaufspindel, mit rund- oder
profilführungen. Man muss halt wissen, was man braucht.
Gcodes sind kein hexenwerk... Viel mehr wie linear-move wirst du nicht
brauchen.
https://marlinfw.org/docs/gcode/G000-G001.html
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Es gibt von FESTO auch kleine Pneumatikzylinder, mit denen du das machen
könntest. Hubgeschwindigkeit mittels Nadelventil justierbar, Endlage per
Reedkontakt standardmäßig überprüfbar und Betätigungskraft könnte man
über einen Drucksensor per T-Stück am Pneumatikschlauch bestimmen.
Mit der Fräse ists keine schlechte Idee.
Dann kann man für die Buchse ein Proxon Koordinatentischchen
vorsehen das auf Abstanshaltern ein Edelstahlstreifen trägt.
In diesen ist dann die Buchse zusammen mit nem Drucksensor
eingelassen.
Denke bitte auch an die Überwachung einiger Pins deiner
Steckverbindung mittels Konstantstromquelle und AD - Spannungsmessung,
um auch Qualitätsaussagen über die entstehenden Kontaktschwierig-
keiten treffen zu können!
mfg
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