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Mit Lidarsensor unebenheiten auf Holz messenMoin, ich suche eine Möglichkeit, Unebenheiten auf einer sich bewegenden Holzoberfläche im Bereich von 0,05mm genau zu erkennen und die z-Achse einer CNC dahin gehend auszugleichen. Wäre das prinzipiell mit einem Lidarsensor möglich? Ich hatte auch an Wegsensoren gedacht, nur werden die nicht kompatibel mit einer sich bewegenden Oberfläche sein. Kann mir da jemand einen Sensor empfehlen? Gerne zum Einschrauben und keine DIY Leiterplatte. Triangulation ist da ein sehr gängiges Verfahren . ZB Keyence hat da eine große Auswahl und ein Applikations-Vertriebler kommt da auch in der Firma vorbei um das zu testen/demonstrieren. Ebenso die Firma Sick, die OD Serie scheint geeignet.
Kommt drauf an, was da CNCed wird und wie weit du den Begriff Lidar fasst. Gewöhnlich wird unter Lidar eine Laufzeitmessung verstanden und das wird sicher nichts. Auf Grund der Späne, des Staubs dürften fast alle Methoden außer einem Messtaster scheitern. Allerdings: Deine CNC sollte an bearbeiteren Stellen die Höhe kennen und an anderen kommt es nicht darauf an, oder sie müssen noch bearbeitet werden. Früher hat man da mal mit einer Abrichte gearbeitet...😊 Hallo, also irgendwie passt Holz und 0,05mm nicht ganz zusammen. Stunden später ist das von alleine wieder anders.
Also stündlich in die Abrichte..:-)
Was soll damit eigentlich erreicht werden? Eigentlich will man doch durch die Bearbeitung solche Unebenheiten eher beseitigen. Bambu macht dieses Verfahren auf dem Druckbett mit Lidar. Wie hoch die Genauigkeit ist, kann ich nicht genau sagen. Da wird die Fluss und die erste Lage mit Lidar ausgmessen. Dann wird dadurch die Z Achse angepasst - eigentlich genau das was du auch vor hast, bloß auf Holz.
Nur hat das, was Bambu "Lidar" nennt, nichts mit Lidar im engeren Sinn zu tun, auch wenn es sich toll anhört. https://de.wikipedia.org/wiki/Lidar
Allein schon die Erwärmung bei der Bearbeitung wird hier die Zellen durch den Wassergehalt "anschwellen" lassen und ich bin mir auch sicher, dass einzelne Holzfasern im selben Bereich mitspielen.
Lidar misst die Laufzeit von Lichtimpulsen. Wenn wir das mal kurz mit der Lichtgeschwindigkeit von 300.000.000 m/s verrechnen, dann kommen wir für 0,000.05 m auf eine Lichtlaufzeit von ca. 167 fs. Ich glaube nicht, dass du für bezahlbares Geld ein System kaufen kannst, das derart genau und dauerhaft stabil auflösen kann. Sowas bekommen bestenfalls Wissenschaftler in entprechend klimatisierter Umgebung für kurze Zeit ans Laufen. https://de.wikipedia.org/wiki/Pikosekundenlaser Kurz: Lidarsensoren werden für ganz andere Messbereiche und Anwendungen entwickelt und optimiert. Wenn du was in diese Richtung machen willst, dann nimm wie der Rest der Welt das Lichtschnittverfahren: Das ist dann auch das, was der Bambu da macht.
Eigentlich ist das eher eine Aufgabe für ein elektromechanisches Rauheitsmessgerät, wobei diese Rauheit eher am oberen Ende von dessen Messbereich liegt. Optische Messverfahren haben bei Material wie zB Holz eine gewisse Eindringtiefe, dh. der Abstand zwischen Sensor und Holz wird verfälscht gemessen. Dh. auch Holz-Farbe, Dichte und Maserung spielen hier plötzlich eine Rolle. Am besten funktioniert noch MDF, das ist gleichmässig. Lidar etc funktioniert nur auf geeigneten Oberflächen und hat auch dann ein gewisses Messrauschen. Ich kenne etliche Industriesensoren (wie die genannten Geräte von Keyence, SICK etc) und da ist ein Fehler (Messrauschen) von 1mm schon fast normal. Ausserdem hängt die Genauigkeit stark von der Mess-Geschwindigkeit ab. Bei Raten von ca kleiner 50...100 Hz kannst du gute Genauigkeiten erreichen, aber bei 200 Hz und mehr wird das schnell schlechter. Wenn du es tatsächlich so genau haben möchtest, dann würde ich auch dazu raten die Oberfläche vorher zu vermessen (zB in 10mm Raster) und das dann wie beim 3D-Drucker als interpoliertes Gitter zu verwenden. Du hast doch sicher eine klimatisierte Umgebung (Temperatur, Luftfeuchte) oder ? damit sich das Holz nicht verzieht. Der TO scheint kein Interesse an einer Diskussion oder gar Rückfragen zu haben.
Doch doch, habe ich Frage ja gestern Abend gestellt und war zwischenzeitig arbeiten.
Auch wenn ich keine 5€ Polulu Platine nutzen möchte, klingt das nach dem anderen Extrem.
Da wo ich messe werden keine Späne vorhanden sein.
Was für einen konkreten Sensor nutzen die denn? Wenn der Drucker nur netto 1000€ kostet wird dieser wohl keine 500€ kosten. Muss ich mal googeln. Ich formuliere die Anfrage mal allgemeiner, vergißt das Holz: Gibt es einen Sensor, der im Abstand von wenigen cm Unebenheiten im Bereich von 1mm - 0,1mm erkennen kann? Z.B. als analoge Spannung? Es geht nur um eine relative Genauigkeit, keine absolute.
60€... er kostet komplett 60€. Bambu hat zum Glück einen seeehr reichhaltigen Support Store: https://eu.store.bambulab.com/de/products/bambu-micro-lidar-dual-red-laser-x1-series
Wie groß darf der Mess"punkt" sein?
Laser-Sensoren aus der SICK OD Produktgruppe.
Du meinst die zu überprüfende Fläche? Da habe ich keine Vorgabe.
Wenn du Unebenheiten erkennen möchtest, um sie über die Steuerung der Z-Achse auszugleichen, musst du doch wissen, wie groß diese Strukturen sind. Damit der Sensor diese auflösen kann, muss die Messfläche des Sensors kleiner sein.
Weil wie gesagt Bambu eben kein Lidar, sondern das Lichtschnittverfahren benutzt, reicht 1 Kamera um die Position und den Verlauf der beiden Lichtstrahlen zu erkennen. Und weil es Kameras heutzutage billig in hohen Ausflösungen gibt und die zudem ein analoges Signal in ihren Pixeln ausgeben, kann dieses Messverfahren hoch auflösen.
Das ist der Faktor 10 und bezogen auf die ursprüngliche Forderung sogar der Faktor 20. Du wedelst da weiter mit den Anforderungen herum als der Hund mit seinem Schwanz es kann...
Im welchem Messbereich soll diese Genauigkeit erreicht werden? Oder andersrum: was sind die Anforderungen an:
Für einen Überblick der Features von einem der SICK OD Laser-Sensoren: https://www.sick.com/media/familyoverview_uat/2/52/252/familyOverview_OD-Value_g150252_de.pdf Auch andere Hersteller haben so was, man muss nur mal ein wenig suchen um genügend mögliche Kandidaten zu finden. Dann könnte sich der TO selber raussuchen was zu seinen Anforderungen passt. Holz und 50µm Toleranz? Echt jetzt? Klingt irgendwie nach "Hol mal einen Eimer für den Spannungsabfall!". Noch ein Nachtrag zum Thema "Holz und Lichtschnitt": der Lichtschnitt wird beim Holz durch den Faserverlauf verfälscht. Holzzellen sind länglich: Wenn man Licht in so eine Zelle einbringt, dann wird der Lichtpunkt also "in die Länge gezogen". Das kann man verwenden um den Faserverlauf zu erkennen: Für das Lichtschnittverfahren ist diese "Verzerrung" natürlich ungünstig, denn die Kamera sieht ja nicht nur das ausgesendete Licht, sondern auch das von den Zellen abgelenkte Licht und wertet das als Position aus. Hallo, vielleicht noch eine andere Idee, wenn du mechanisch abtasten kannst. Es gibt Messgeräte für Rauheit und Konturen, die tasten mit einem Fühler. Preise weiß ich nicht. Es gibt auch die bekannten digitale Messuhren, die mit Kugelkopf, mittels der vorhandenen Schnittstelle, kannste die Werte einfach auslesen und sie sind bezahlbar.
Sowas nennt sich "Tiefenregler": https://www.sorotec.de/shop/CNC-Mechanik/Tiefenregler/?language=de (nur ein Händler als Beispiel) Dabei ist das Schneidewerkzeug federnd gelagert.
Eben. wen man eine so glatte oberfläche haben will, wird man wohl ums Lackieren und Abschleifen nicht umhin kommen. Manche Kulturen haben daraus eine "Kunst" gemacht: Im PCB Bereich, in dem eine solche Glattheit wegen der geringen Kupferlage durchaus gefordert ist, nimmt Harzgetränkte(?) Textilien. Und ein Schreiner suchte "damals" mit dem Fingerspitzen oder einen Wadebausch (von dem dann Fusseln hängen blieben) nach solchem Unebenheiten. unwahrscheinlich, das man 50 µm noch spürt. Höchstens im Comic: https://youtu.be/-MwCJpEuC44?t=24
Es gibt auch Verfahren mit unterschiedlicher Auflösung in z und xy, bspw. Weißlichtkohärenztomographie: https://de.wikipedia.org/wiki/Optische_Koh%C3%A4renztomographie#Anwendung dürfte aber bei Holz mangels streuung schwierig werden.
Ich hatte an sowas gedacht ..., wegen Schnittstelle. Gibt es in unterschiedlichsten Preisklassen. Es wäre auch gut zu wissen was der TO überhaupt machen möchte mit der Unebenheitsinformation. Bis jetzt habe ich immer noch ein Fragezeichen mit Holz & 0,05mm. Selbst wenn man eine Holzoberfläche in einem Arbeitsgang glatt schleift, bleiben messbare Unebenheiten. Die sind nicht fühlbar aber vorhanden. Deswegen die Frage wofür der Aufwand und diese Genauigkeit?
Angehängte Dateien:
Und was er da dann „ausregeln“ will. Wenn’s eben werden soll, Z-Achse festklemmen, und drüberfräsen. Ebener wirds damit eh nicht. Oliver
So isses: Beitrag "Re: Mit Lidarsensor unebenheiten auf Holz messen"
Mit dem Fingernagel kann man auch noch mindestens 10fach kleinere Rauheitswerte fühlen. Es gibt übrigens Kästen mit Prüfnormalen, um so etwas zu testen. Will man es noch genauer, so nimmt man ein Rauheitsmessgerät und kalibriert dieses vorher mit Rauhnormalen.
Gerade wenn es glatt werden soll und Inhomogenitäten stören, nimmt man kein FR4.
Das entspricht der Dicke eine dicken Haares. Natürlich spürt man das. Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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