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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Datenausgang Messschieber


Autor: Ingo (Gast)
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Hallo an alle,
Ich bin zur Zeit dabei mir eine Koordinatenanzeige für meinen XY-Tisch
zu bauen. Weil die Wegmesssysteme relativ teuer sind, habe ich die Idee
gehabt Messschieber im Datenausgang zu verwenden. Habe mit Google
gesucht, und alle möglichen Messschieber gefunden, aber keinen Beitrag
über die Schnittstellen. Deshalb meine Fragen:
Sind die Datenausgänge einheitlich oder kocht da jeder sein eigenes
Süppchen?
Hat jemand so was schon umgesetzt?
Wenn ja welchen Messschieber nimmt man am Besten?

Ich danke euch für die Mühe !

GRUSS   INGO

Autor: Diminator (Gast)
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Hi

also mein Meßschieber hat eine serielle Buchse. Hab aber noch nicht
versucht die Abzufragen :-). Aber ich weis nicht ob sich sowas als
Wegmessung eignet-zumindest ist bei mir die Anzeige immer so
0,5Sec.-1Sec. verzögert. Währe es nicht besser einen inkremental bzw.
absolutwertgeber zu nehmen?

Autor: Ingo (Gast)
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Hallo,

Natürlich wäre das besser, aber hast Du Dir mal die Preise
angesehen!?!
Also ehrlich wenn es mit dem Messschieber nicht klappt, nehme ich einen
Inkrementalgeber, aber ich möchte es erstmal so versuchen!
ok

GRUSS   INGO

Autor: Diminator (Gast)
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naja man kann ja alles selber bauen-es ist nur die Frage ob es so
profimäßig ausschaut und in der Bauweise den Industrieansprüchen
genügt. Ich würde es so versuchen:


So eine z.Bsp. Graycodierte-Scheibe (absolut) am PC etweder selber
zeichnen oder im Internet suchen. Je nach codierung(Auflösung)
lichtempfindliche Bauteile nehmen und dann kannst du die Auswerten oder
du schaust in irgendeine ältere Maus mit einem Trackball->
Schlitzinitiator + Gabellichtschranke (inkremental)-> ausbauen und dann
weiterverwenden.

So dsa wars mit ein paar Idee'n.

Autor: crazy horse (Gast)
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noch ne Idee: auch Schrittmotoren (mit möglichst hoher Schrittzahl) kann
man prima als Aufnehmer verwenden, allerdings nur als Incrementalgeber
und wenn die Auflösung reicht.

Autor: Ingo (Gast)
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Hallo ,

erst mal vielen Dank für eure Ideen. Die Graycodierte-Scheibe hatte ich
auch schon ins Auge gefasst, sie hat aber den Nachteil, das sie das
mechanische Spiel aus den Spindelantrieben nicht eleminieren kann.
Ebenso wenig können das die Schrittmotoren. Deshalb war auf die Idee
gekommen den Weg in den Achsen direkt zu messen. Dabei scheinen mir die
digitalten Schieblehren (wenn es um eine kostengünstige Lösung geht am
geeignetsten.

GRUSS  INGO

Autor: Ratber (Gast)
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Wegstrecken über die Spindel zu messen ist immer ungenau (Wie schon
gesagt haben die ja auch ein kleines aber vorhandenes Spiel).

Es gibt aber ne alternative.
Is optisch nicht so der Hit aber kommt ohne Spiel aus.

Was macht man ?

Ein Seil das zwischen den Endpunkten des Tisches Umläuft und vom Reiter
mitgenommen wird.

Die Enden sind per Feder immer Gespannt und damit auf den Rollen
Spielfrei.

An einer Rolle kommt die Zählscheibe oder was man sonst so zum abnehmen
haben will.

Statt Seil kann natürlich auch stabiler Stahldraht genommen werden oder
sonstwas.

Wer will kann sich jetzt die Ganze Sache so umbauen das se weniger
Sichtbar am Tisch hängt.

Eine Andere Lösung sind Doppelspindeln mit jeweis gegenseitig
verspannten Doppelzahnrädern und ebenfalls gegenseitig verspannten
Spindelblöcken (Reitern) aber das wird dann schon Teurer.
Dort kann man dann an einer der Spindelachsen den Weg abnehmen.


Einfacher ist es wenn die Reiter sich selber aktiv auf der Spindel
federnd verriegeln.
So kenne ich das bei vielen Kreuztischen aber das ist auch nicht
billig.

Frage:

Muß der Antrieb denn unbedingt über Spindeln laufen ?
Bänder wären auch recht Stabil und wesentlich einfacher spielfrei zu
bekommen.

Autor: MichaelS (Gast)
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schau mal hier:

http://www.wabeco-remscheid.de/02_produkte/03_zube...

es ist eine 3 Achsen Version, aber es geht auch billiger ... 2x 1Achsen
Version (2x115 Euro)

Autor: Uwe (Gast)
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Hi Ingo!

Hast du nicht irgendwo def.Drucker rumstehen? Die neueren haben am
Schlitten ein optisches Messsystem, da hättest du alles beisammen. Die
Aufbereitung fehlt natürlich,aber das ist nicht weiter schlimm.

MFG Uwe

Autor: Mario (Gast)
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An diesem Problem tüftle ich auch schon ne Weile. Wenn Du nur XY willst
könntest du doch die Gray-Codes direkt auf die Achsen kleben (linear).
Aie Genauigkeit sollte damit genau der Druckgenauigkeit bzw. der
Auflösung deines Sensors (CCD-Zeile?) entsprechen.

Hat schon mal jemand probiert, ne optische Maus zu sowas zu
mißbrauchen?

Mario

Autor: Ingo (Gast)
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Hallo Leut´s

@ Uwe, Mario :
Die Ideen sind eigentlich sehr gut, aber das Wort eigentlich verrät
schon worauf ich hinaus will. Der Tisch um den es hier geht hat in x
und y Richtung einen Verfahrweg von 150 mm. Somit kommen wir bei einer
Genauigkeit von ,1 mm auf 1500 Einteilungen.

Ich gebe an dieser Stelle zu, das ich mir im Moment die Ausmaße der
Gray-Code-Schablone nicht vorstellen kann, ganz zu schweigen von dem
Drucker, der auf einen 10.tel Millimeter genau druckt.

Wie gesagt, es geht darum die echte Strecke zu messen, um das
mechanische Spiel der Spindeln zu kompensieren.

Die Sache mit der optischen Maus müsste man überprüfen, da ich nicht
weiss, mit welchen Auflösungen die Mäuse arbeiten.

GRUSS   INGO

Autor: Ratber (Gast)
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Das ist einfach beantwortet.

Einfache mit "ca." 100dpi
Nach oben gehts dann je nach preis bis 1200 und mehr.

Das sind dann von 254 Mikrometer hinab bis ca. 21 Mikrometer.
(Bei Rechenfehlern schiebe ich die schuld dann auf den Taschenrechner
gg)

Autor: Diminator (Gast)
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Also Maus müsste aufjeden fall gehen (es gibt Sensoren die knapp 2000
DPI(DotPerInch) schaffen) viel interessanter ist ob man die abfragen
schafft...


Oder du suchst dir bei CNC-Teileshops inkrementalglasstangen mit
aufgedampftem Code ;-)   dann hast du 1000stel genauigkeit-hmm was
kostet wohl sowas?

Autor: Ratber (Gast)
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Billig wird das jedenfalls nicht.

Wie wäre es denn mit nem Sketchboard ?

Die haben evtl genug auflösung.

Apropos auflösung.

Über welche "Genauigkeit" reden wir überhaupt ?

1 mm ?
0.1 mm ?
0.01 mm ?

Wäre nicht schlecht das zu wissen.

Autor: Mario (Gast)
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@Ingo

also 0,1mm Genauigkeit bei lediglich 150mm Weg sollte wirklich mit
einem ordentlichen Laser machbar sein. Du kannst ja auch alternativ in
der größtmöglichen Auflösung drucken. Dann hast Du wahrscheinlich
deutlich mehr Stufen als Du wolltest, hast dann aber die Möglichkeit
nach anbringen der Skala am Tisch das Ding zu kalibrieren.

Noch ne Idee:
Skala als PFD (oder was auch immer) ins DTP Studio oder in eine
Offset-Druckerei schaffen und auf einem Laser-Belichter ne Folie
erstellen lassen. Auflösung ~ 2450dpi und sehr präzise.
Du glaubst garnicht WIE präzise z.B. Barcodes auf
Medikamentenverpackungen sein muß (IIRC +-0.01mm pro Strich - +-0.02
über alles). Reicht doch sicher? ;)

Wenn Du eine wirklich große Skala bräuchtest, wirds entweder ungenauer
(stückeln) oder teurer.

Noch ne ganz andere Idee:
Ist wohl mehr für große Skalen sinnvoll: Eine Firma suchen die
Laserschneidgeräte benutzt und damit die Skala auf die Oberfläche
gravieren lassen.

Alle Varianten haben minimales Spiel, da die Skala dich über den Ganzen
Weg ersteckt.

Wofür brauchst Du das Ding eigentlich?
Zum Vermessen sicher nicht - das ginge GANZ einfach mit einem
Popel-Scanner von Aldi. Als Bohr-Plotter? Dann wäre es sicher einfacher
Stepper-Motoren zu verwenden und zu zählen...

Mario

Autor: Uwe (Gast)
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Hallo Ingo!

Ich habe mir heute das ausgebaute Druckermessystem mal angeschaut und
denke, wenn ich mich nicht total verhaue, 1/100 Auflösung sollte
machbar sein. Ich habe es einfach mal mit einem Glassmassstab
verglichen, ist garnicht so schlecht.

MFG Uwe

Autor: Markus (Gast)
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Die Datenschnittstelle müßte eigentlich einheitlich sein, gemacht habe
ich das aber auch noch nicht. Einfacher ist es eigentlich du gehst zu
Firma SIKO und bestellst dir 2 Leseköpfe für das magnetmeßsystem. DIe
kosten je etwa 80 Euro und somit etwa soviel wie
der Meßschieber. Das Magnetband, ist etwas abhängig von der Auflösung,
ca. 60 Euro pro Meter. Der Vorteil ist das du dan einen TTL hast den du
direkt mit dem M16C oder anderen Controllern auswerten kannst.

Gruß Markus

Autor: Ingo (Gast)
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Hallo ICH WIEDER;

Wenn man die Genauigkeit einer digitalen Schieblehre erreichen will, so
muß die Auflösung des Systems mindestens 0,1 mm betragen. Dies
bedeutet, bei 150 mm Weg, einen Einbau von elf Lichtschranken pro
Achse.  Wenn man jeder Lichtschranke nur 7 mm Platz gönnt (3mm LED mit
Störlichttubus) so bedeutet dies immerhin noch eine Breite von knapp 8
cm.
Dann ist da noch der Druck des Gray-Codes, ich kenne z.Zt. kein Papier,
das die Darstellung auf  0.1mm Genauigkeit erlaubt. Aus 1200 Dots/inch
ergibt sich 47 Dots/mm bzw. 4,7 Dots/0,1mm. Dies ist aber nur ein
theoretischer Wert, da der Aufdruck auf dem Papier immer
"verschwimmen" wird. Da die Tinte das Papier durchdringt wird somit
die Kapillar-Wirkung der Fasern eine große Rolle spielen.

Ich halte daher die Lösung den Gray-Code aufzudrucken und optisch zu
erfassen für schlecht durchführbar.

@ Markus
Das ist eigendlich der Weg, den ich schon die ganze Zeit im Kopf habe.
Deshalb auch die Idee mit der Schieblehre und dem Datenausgang. Die
Lehren bestehen soweit ich weis aus genau diesen Teilen. Hast Du eine
Bezugs- oder Informationquelle dazu? Ich habe gerade SIKO gegoogelt,
bin aber nur auf allgemeine Info und Werbung gestossen.

GRUSS
        INGO

Autor: Ratber (Gast)
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@Ingo

>ich kenne z.Zt. kein Papier,
>das die Darstellung auf  0.1mm Genauigkeit erlaubt.

Sicher ,mit normalenm Kopierpapier geht das nicht.

Aber mit Fotopapier.
Ich hab auch schon einige Strichmasken für Motore gebastelt und das
schwierigste daran war die Reflexschranke hinzubekommen.

Das es einfach ist hat aber auch keiner behauptet ;) gg

Autor: Mario (Gast)
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@Ingo

1. wie ich schon sagte in einer DTP-Bude auf FILM belichten lassen =
2400dpi (nicht nur theoretisch)

2. keine lichtschranken, sondern eine ccd-zeile als sonsor

Mario

Autor: Mario (Gast)
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@Ingo

noch was vergessen: Das Papier sollte natürlich einen geringen dot gain
haben (löschpapier/hochglanzpapier).

Das Belichten ist auch nicht teuer - 6,50EUR hatte jemand in einem
anderen Thread als Preis für A4 genannt.

Allgemein wäre es evtl hilfreich und mal aufzuklären was es werden
soll. Dann fällt dem einen oder anderen sicher noch ein Lösungsansatz
ein.

Mario

Autor: markus (Gast)
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Autor: Ingo (Gast)
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Hallo, da bin ich mal wieder:

erstmal möchte ich mich bei allen die in diesem Thread mitwirken
bedanken, ich hätte im Leben nicht gedacht, das dieses Thema eine
solche Resonanz haben würde.

Nun zum Thema:
Das ganze System soll für einen x-y-Tisch als Positionsanzeige dienen,
als Controller werde ich einen PIC 16F872 oder 77 einsetzen, jenachdem
wieviel Recherpower es braucht. Die Postion soll in x, y und auch z
angegeben werden. Bei dem Tisch handelt es sich um den KT150 von
Proxxon, der an einem Bohr/Fräswerk 2000 arbeitet (z-Achse). Ich stelle
damit Teile her, die ich für meinen Truckmodellbau benötige.

Warum der Aufwand für eine so kleine Anlage?
1. Weil es Spass macht Probleme zu lösen !
2. Weil ich mir einbilde das es günstiger ist.
3. Zu einem späteren Zeitpunkt sollen Schrittmotoren die Steuerung der
Anlage übernehmen, wobei der PIC dann Plott-Daten von einem PC
importieren soll.

Mit der Anlage werden in der Hauptsache Messing, Alu, Kunststoff und
Holz bearbeitet.

GRUSS
       INGO
PS.: Sorry wegen der Zeit, aber ich habe wegen unseres Wurzelzwerges
immer nur am Abend ein kleines Zeitfenster fürs Internet.

Autor: Ratber (Gast)
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Na als Frastiasch für Modellle kommste mit ner genauigkeit von
0.1-0.05mm voll hin.

Autor: Ingo (Gast)
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@ Rather:

Ich stimme Dir zu. Es stellt sich aber die Frage, um wieviel genauer
muss das Messsystem ausgelegt werden, damit sich eine Genauigkeit von
0,1 mm am Werkstück ergibt.

GRUSS   INGO

Autor: Ratber (Gast)
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Viel interessanter finde ich die Frage wie genau der fräskopf arbeitet.

Mit nem Dremel (Oder ähnliches) kannste gleich bei 0.4-0.1mm
Genauigkeit schluß machen.

Oder um es mal ins Extreem zu bringen.
Es bringt nix mit nem Küchenmesser Hirnchirurgie zu betreiben. ;)

Für den Modellbau ist das auch schon genau genug.
Um das Finish per Hand kommt man eh nicht drumrum.

Autor: Rainer D (Gast)
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Hallo,

da muß ich meinen Senf auch dazugeben g. Ich find das Thema sehr
interessant und hab auch schon sehr viele Stunden damit verbracht.

Ich finde die Idee mit der Digi-Schieblehre zwar gut aber von der
Haltbarkeit dieser absolut ungenügend. So ein Teil ist sicher nicht für
Dauerbetrieb in einem X-Y-Tisch ausgelegt. Für solche Sachen gibts für
Drehbänke Glaslineale, mit Abtasteinheit, zu einem halbwegs
vernünftigen Preis(um 200euro).....

Ich hab mal ne Grundkonstruktion und Infosammlung gemacht für so eine
Fräse und festgestellt das man locker mal 1000eur (Mechanik
Grundgerüst) hinlegen muß um überhaupt mal anfangen zu können alles
andere ist IHMO rausgeworfenes Geld. Dabei kosteten die Mechanik,
Meßeinheiten und HF-Spindel gewaltig Kohle. Die elektronik ist der
kleinste Teil......

Ein weiteres Problem ist die Bearbeitung der Metallteile wofür
mindestens ein guter Frästisch vorhanden sein sollte, besser noch ne
CNC-Fräse. Sowas in Auftrag zu geben ist wohl oder übel die beste
Lösung außer man hat Beziehungen....

Mit dem Spiel der Spindeln kann ich nicht zustimmen vorrausgesetzt man
nimmt nicht Gewindestangen vom Baumarkt sondern vorgespannte
Kugelumlaufspindeln. Was wieder einmal mind >200euro pro Stange
ausmacht - nach oben offen, je nach Genauigkeit. Ja Ja keine
Haarspaltereien jetzt ich weiß auch das immer ein Spiel da ist...nur
wenn ich z.B. ne Spindel hat mit nem Spiel von 0,005mm hab fällt das
nicht so stark ins Gewicht wenn ich das Montieren und Ausrichten der
Linearführungen mit privaten Mitteln betrachte.

Na ja es gilt hier halt sich mal zu Informieren und dann den besten
Kompromiss zwischen Genauigkeit und Preis zu finden.....

Desweiteren sind die besten Lösungen die, bei denen die Spindel nur
vertikal bewegt wird und X-Y-Bewegung macht der Tisch....

Ich hatte schon mal ne Spindel in der Hand die ca 10 cm lang war und
8000€ gekostet hat. Diese stammte aus einem HiTech Mikroskop...

Viel Spass beim Basteln.

MfG
Rainer

Autor: Ingo (Gast)
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@ Rainer,

und genau darum geht es! Nach oben sich keine Grenz gesetzt. Wenn ich
einfach 1500 Euro hernehmen würde kann ich mir ein System zulegen, das
die Genauigkeit meiner Anlage um ein vielfaches übersteigen würde.
Aber ich habe leider nach oben eine Grenze. Denn ich möchte Modelle
bauen. Deshalb soll der Nebenbereich (Werkzeug, Material, etc.) nicht
zu kurz kommen, aber es hilft nix, wenn ich 100% meiner Jahresausgaben
für Werkzeug und andere Dinge verwende und kein Geld für das
eigentliche Hobby über bleibt.

@ Ratber

ich habe gestern, mit einer Messuhr die Rundlaufgenauigkeit überprüft.
Sie beträgt an der Welle 0,01. Am Fräser (6mm) immerhin noch
0,025-0,036 mm. Genauigkeiten von 0,1 mm sollten also mechanisch kein
Problem sein.

GRUSS
        INGO

Autor: Ratber (Gast)
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Yo,bleibt also noch die Ursprümgliche Frage nach dem Spiel der Achsen.

Ich hab da nochmal meinen alten Selbstbauploter ausgegraben (bzw. was
da noch von übrig ist) um zu sehen was ich damals gemacht habe um die
Weiderholgenauigkeit zu erhalten.(Bei Zeichnungen sieht man das recht
schnell).

Ich habe einfach schrittmotore und Spindeln genommen.
Für den 0- und Endanschlag dann jeweils ne Lichtschranke.

Die Blöcke für den Schlitten habe ich Doppelt ausgelegt und mit Federn
verspannt so entsteht erst kein SPiel.
Allerdings muß auch regelmäßig gefettet werden da sonst ein Abrieb
auftritt.

Das gleiche Prinzip kannste auch einfach selber anwenden.
Mußt nur nen 2. Reiter pro Achse einsetzen den de mit dem 1. per
Federung verbindest.

Das dürfte die Kosten stark Minimieren.

Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo,
falls noch Interesse besteht
http://www.steamboating.de/caliper/cal-main.html

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