Welcher Positionsgeber für rotierende Scheiben

OP #8092654
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Folgendes Problem. Ich habe hier ein Gehäuse mit 2 rotierenden Scheiben, alles aus Alluminium, wo ich die Position der beiden Scheiben an z.B. 6 Punkten detektieren möchte. Als Platz für die Geber bleibt nur der untere Boden des Gehäuses und die Seitenwand. Die ermittelte Position sollte, am Rand der Scheiben gesehen, auf ca. 0,5mm genau sein. Der blau markierte Bereich der Scheiben ist für den Antrieb mit einem Gummi beklebt (Reibradantrieb), es besteht also Schlupf zwischen An- und Abtrieb. Wie würdet ihr vorgehen?

Ich dachte an Hallsensoren, also an die entsprechenden Stellen Magnete einkleben und in der Seitenwand des Gehäuses die Sensoren anbringen. Aber ich kann mir vorstellen das der Abstand der beiden Scheiben zu gering ist und so auch die andere Scheibe detektiert wird (Abstand Mitte-Mitte 6mm). Gibt es Hallsensoren die die Nord- Südausrichtung der Magnete detektieren können? Eventuell könnte man damit das Problem lösen? Wäre es damit überhaupt möglich die Position auf 0,5mm oder besser zu bestimmen?

Eventuell gibt es ganz andere Ideen? Ideal wäre sicher eine Lichtschranke mit einem schmalen Schlitz, aber die müßte ich von oben beleuchten, was ich vermeiden möchte.

Beste Grüße, Steffen

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#8092657
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Werden beide Scheiben von einem Riemen angetrieben oder beide Scheiben separat? Erzähl mal bissl mehr, bitte. Willst due den Versatz beider Scheiben bestimmen, der durch den Schlupf entsteht? Ann der Stirnseite beider Scheiben, wo der Riemen diese nicht umschließt, könntest du kleine Markierungen anbringen oder Schlitze oder kleine(!) Löcher einbringen (größer drehen, Löcher umlaufend und die Scheibe und dann auf Maß abdrehen) und - ähnlich wie beim elektronischen Messschieber (Kaliber) auf den Versatz schließen. Als Sensor einen kleinen induktiven Aufnehmer (sowas, wie n Tonkopf in der Art) oder als Reflex-Lichtschranke oder n kapazitiven Sensor. Ich kenne deine Möglichkeiten nicht.

#8092660
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Ste N. schrieb:

Gibt es Hallsensoren die die Nord- Südausrichtung der Magnete detektieren können?

Ja, Hall-Sensoren mit integrierter Auswertung (Hall-Latch, Hall-Switch) gibt es mit unterschiedlichen Schaltschwellen. Für polabhängiges Schaltverhalten gibt es sie als unipolar Switch.
https://www.melexis.com/en/products/latch-and-switch-ics

Eine Positionsbestimmung auf 0.5mm, dazu noch stabil, dürfte einige Anforderungen an die Führung des Magnetfeldes stellen. Einfach einen Magnet in die Aluscheibe rein zu legen und den Hall-Sensor an die Wand zu kleben, dürfte da nicht reichen.

: Bearbeitet durch User
#8092666
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Axel R. schrieb:

Werden beide Scheiben von einem Riemen angetrieben

Das dürfte schwierig werden. ;-)

Ste N. schrieb:

Reibradantrieb

Das geht.

Man könnte die Position durch reflektierende Streifen (auf den Stirnseiten, also von oben und unten) detektieren. Könnte aber mit dem Platz schwierig werden. Je nach Auflösung die Streifen in mehreren Ringen anordnen. 2^n. So könntest du sogar die absolute Position ermitteln.
Oder das Aluminium (SP!) polieren und den Nicht-Reflektor durch matt-schwarzen Lack.

OP #8092670
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Axel R. schrieb:

Werden beide Scheiben von einem Riemen angetrieben oder beide Scheiben separat? Erzähl mal bissl mehr, bitte.

Beide Scheiben werden separat angetrieben, wie schon geschrieben über Reibrad, also ohne Riemen. Die Stirnseite der Scheiben scheidet deshalb als Markierung aus. Man könnte höchstens unter dem Gummi was anbringen, aber da sind wir wieder bei den Magneten. Beide Positionen sollen unabhängig voneinander gemessen werden. Es sollen nur die markierten Stellen mit möglichst hoher Genauigkeit angefahren werden. Die meiste Zeit stehen die Scheiben, nur ab und zu soll eine neue Position angefahren werden.

Axel R. schrieb:

Ann der Stirnseite beider Scheiben, wo der Riemen diese nicht umschließt, könntest du kleine Markierungen anbringen oder Schlitze oder kleine(!) Löcher einbringen (größer drehen, Löcher umlaufend und die Scheibe und dann auf Maß abdrehen) und - ähnlich wie beim elektronischen Messschieber (Kaliber) auf den Versatz schließen. Als Sensor einen kleinen induktiven Aufnehmer (sowas, wie n Tonkopf in der Art) oder als Reflex-Lichtschranke oder n kapazitiven Sensor.

Viel zu kompliziert. Es soll wirklich einfach und robust sein.

Rainer W. schrieb:

Ja, Hall-Sensoren mit integrierter Auswertung (Hall-Latch, Hall-Switch) gibt es mit unterschiedlichen Schaltschwellen. Für polabhängiges Schaltverhalten gibt es sie als unipolar Switch.

Das ist schon mal gut.

Rainer W. schrieb:

Eine Positionsbestimmung auf 0.5mm, dazu noch stabil, dürfte einige Anforderungen an die Führung des Magnetfeldes stellen. Einfach einen Magnet in die Aluscheibe rein zu kleben, dürfte da nicht reichen.

Die Befürchtung habe ich allerdings auch.

#8092672
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Eine andere Lösung (aber wohl zu teuer):
https://www.siko-global.com/de/produktdetailseite/mbac501
https://www.siko-global.com/de/produktdetailseite/msac501

Gibts in inkremental und absolut.

Ob der Magnetstreifen die Reibrolle auf Dauer schön findet, muss man mit SIKO abklären. Der Abstand Lesekopf / Magnetstreifen muss <= 0.2 mm sein.

Warum die Stirnseite (das ist nicht der Umfang!) nicht funktioniert ist mir nicht klar. Das Reibrad ist jedenfalls kein Hindernisgrund.

(Firma: 1984now) #8092696
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Ste N. schrieb:

Folgendes Problem.

Das wurde in ähnlicher Form hier schon viele Male diskutiert...

Ich dachte an Hallsensoren

Die Scheiben sind aus Aluminium, richtig? Was weisst du über die magnetischen Eigenschaften von Aluminium? Was leitest du daraus für die Nützlichkeit eines magnetischen Sensors ab?

Ideal wäre sicher eine Lichtschranke mit einem schmalen Schlitz, aber die müßte ich von oben beleuchten

Das Prinzip einer Reflex-Lichschranke wurde bereits vor geraumer Zeit erfunden. Und ja: basierend darauf wäre eine Erkennung mit 0,5mm Genauigkeit problemlos möglich, sogar noch viel genauer. Der Trick ist: zwei LS pro Scheibe, die auf zwei unterschiedlich geteilte Reflektorbänder schauen. Wenn man die Teilungen sinnvoll wählt, ist damit nicht nur eine sehr genaue Positionierung möglich, sondern es kann sogar eine Absolutposition ermittelt werden. Dazu müssen die beiden Teilungen nur so gewählt werden, dass sie keinen gemeinsamen Teiler besitzen. Sprich: mindestens eine davon sollte ein Primzahl sein.

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