roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Прошу помощи: разработка высокоточного координатного стола

Шестерни и колёса, тяги и тросики... Каркасы, скелеты ...

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zusul86 » 10 июн 2016, 16:47

Gryphon писал(а):2. Можно тут придумать что-то кроме ШВП? Годы идут, электроника дешевеет в разы, а хорошая механика - на проценты.

Есть прямой привод, к примеру у Physik Instrumente есть электромагнитный. У них и некоторых других есть пьезомоторы. Что бы вы не выбрали все сведется к грамотно установленным линейным энкодерам, причем скорее не самопальным - так как не сможете обеспечить требуемую точность их изготовления.
Zusul86
 
Сообщения: 548
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 10 июн 2016, 17:30

А этот прямой привод можно как-то изготовить самостоятельно? Расценки PI я знаю, больше никогда с ними не буду, лучше уж взять актуаторы в сборе у Sutter, Standa или Thorlabs. А энкодер на веб-камере мне в любом случае делать, по статьям линейное передвижение можно промерять с точностью до десятых-сотых микрона.
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Dmitry__ » 10 июн 2016, 17:42

Под минимальное тз:
Gryphon писал(а):минимальные - 5/5/3 см и 100 грамм.


Можно попробовать привод от cd-rom. Прямой привод есть в магнитооптических дисководах: На привод катушка, статор - неодимовый магнит, обратная связь - линейка с магнитными метками. Но точность - десятые микрона, это сильно...
http://www.buildlog.net/blog/2010/08/reciprocating-laser-cutter/
Изображение
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6047
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 10 июн 2016, 19:09

Не пойму по картинке, как оно ездит. Ссылка в авторском описании ведёт на саморезную пару шестерня-рейка. Я никак не пойму, как точно и как быстро резак на фото работает.
Dmitry__ писал(а):На привод катушка, статор - неодимовый магнит, обратная связь - линейка с магнитными метками

Это получается как соленоид или как бесколлекторник?
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Dmitry__ » 10 июн 2016, 19:36

Gryphon писал(а):Не пойму по картинке, как оно ездит

Да как cd-rom и ездит:


Gryphon писал(а):Это получается как соленоид или как бесколлекторник?

Это получается как привод головок винчестера. Можно сказать однополюсный бесколлекторник. Только винчестер позиционируется по дорожкам на блинах, а тут наклеен линейный датчик.
Вот hdd:

Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6047
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Myp » 10 июн 2016, 19:48

сидирум не катит, там же размеры лошадиные
а вот расстояние между дорожками на блюрей диске 0,32 мкм
это уже вполне подходит.


вопрос как увеличить рабочую область...
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15946
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zeus » 10 июн 2016, 21:13

Может в сторону оптических линеек смотреть?
Например, как на токарных и фрезерных станках делают (http://www.stanki-adv.ru/metal/uci/sinodr/).
У нас на работе станок токарный доработали до 1 мкм по линейным перемещениям резца. И кстати токаря не нарадуются, смотрят на табло на цифирки, а раньше смотрели метки на рукоятках.
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 857
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zusul86 » 10 июн 2016, 21:50

Gryphon писал(а):А этот прямой привод можно как-то изготовить самостоятельно?.

Сам привод вещь несложная и можно найти б/у, а вот мозги к нему...
Gryphon писал(а):А энкодер на веб-камере мне в любом случае делать, по статьям линейное передвижение можно промерять с точностью до десятых-сотых микрона
На скольки метрах? Боюсь там на каждый метр пробега ошибка будет набегать для вас критичная. Хотя "попробовать" наверно не особо дорого будет.
Zusul86
 
Сообщения: 548
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 10 июн 2016, 23:39

На очень небольшом пробеге (до полуметра)можно сделать так:
1. Абсолютный датчик
закрепляем жёстко CCD матрицу 1 на N или двумерную 2 или 3 на N, тоже жестко закрепляем лазер, на подвижную часть ставим зеркальце под углом. Чем дальше уехала каретка, тем на более дальний от края пиксель матрицы отражается луч лазера. Если матрица многорядная, то за счёт фиттинга функцией (наример, гауссианой), можно повысить точность.
Здесь мы ограничены длиной матрицы,размером пикселя матрицы и расходимостью пучка Ну, большой будет и коллиматор на лазер ставить придётся...
2. Относительный.
Ставим неподвижно камеру или 2 (стереопара), на подвижную часть ставим мишень - рисунок. Используются несколько, можно шахматку, можно сименсовскую снежинку, можно тестовый набор для настройки телевизора или проверки разрешения принтера. Кадры должны браться не реже 20 пикселей для сдвига или pi/8 для поворота. Дальше у нас есть варианты:
- считать оптический поток
- смотреть на изменение муаровых полос и считать направление и величину алиазинга
- считать кросс-корреляцию.
Любой вариант в теории позволяет получить разрешение выше, чем 1 пиксель, но вручную я не проверял

Для всех вариантов нужен проц, желательно с аппаратной поддержкой чисел с плавающей запятой, но Cortex M4 россыпью меньше 5 баксов за штучку стоят

Zusul86 писал(а):Сам привод вещь несложная и можно найти б/у, а вот мозги к нему...

под шаговик и серву я видел много вариантов плат, а прошивку сам писал. Наверно, и здесь найти можно, откалибровать зависимость ток-перемещение и прошить :)
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Duhas » 11 июн 2016, 10:59

Грифон, вам для чего все это дело? как я понимаю это не станок, а перемещаемый столик?

вам правильно говорят - если вы хотите серьезную точность - берите оптические линейки, ну не обязательно оптические, можно и магнитные, что будет дешевле для вашей задачи я не скажу.

по винтам - в принципе, если удержание позиции не нужно то и точность и отсутствие люфтов тоже не сильно важно, вы в любом случае сможете доехать до нужной точки по линейкам.

то что вы писали про неизвестную скорость при closed loop тоже странно, у вас должны быть настроены макс скорости для осей и ускорения, так что вы легко можете посчитать скорость перемещения.
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 11 июн 2016, 18:08

Мне это нужно как предметный моторизованный столик на микроскоп. Подержаный с ебея стоит около 2к баксов (без мозгов), новый - 3-7к евро (с мозгами, отдельно не продают). Я хотел бы вместиться в штучку.

Про closed-loop - может, я не совсем правильно понимаю термин. Допустим, я даю команду "переместиться на 6 +\- 0.1", из-за огрехов механики переместился на 6.5. Начинается уточняющее перемещение на -0.5, опять промахиваемся, следующая итерация... Вот неизвестным временем на перемещение я и считаю именно потому, что не знаю, сколько уточняющих итерация потребуется.

Добавлено спустя 2 часа 55 минут 2 секунды:
Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного стола
Нашёл хорошую статью про оптическое измерение расстояния, Optical methods for distance and displacement measurements
На последнем рисунке, 16м, показан график разрешение/диапазон измеряемых расстояний для рассмотренных методов.
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zusul86 » 11 июн 2016, 22:03

Gryphon писал(а):Допустим, я даю команду "переместиться на 6 +\- 0.1", из-за огрехов механики переместился на 6.5.

Перемещаться он будет по показаниям энкодера, соответственно перемещаться он будет пока не дойдёт до 6мм. Но из-за огрехов механики, скажем люфт+инерция он уйдет дальше, на этот случай настраивается ПИД, привод начинает тормозить раньше и все встает на нужное место за предсказуемое время.
Zusul86
 
Сообщения: 548
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Duhas » 12 июн 2016, 11:11

Gryphon писал(а):Про closed-loop - может, я не совсем правильно понимаю термин. Допустим, я даю команду "переместиться на 6 +\- 0.1", из-за огрехов механики переместился на 6.5. Начинается уточняющее перемещение на -0.5, опять промахиваемся, следующая итерация... Вот неизвестным временем на перемещение я и считаю именно потому, что не знаю, сколько уточняющих итерация потребуется.

closed-loop - это наличие обратной связи, как выше написали - у вас все будет вполне предсказуемо, и выглядеть примерно как k*x+b, где x - путь.
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Gryphon » 14 июн 2016, 18:43

Нашёл интересную подборку на сайте Newport По теме вот:
Motion Basics and Standards
Stage Components Considerations
Linear Translation Stage Technology Guide

Там не везде ссылки работают, но аппноуты с указанными названиями можно найти через сайтовый поиск.

Добавлено спустя 15 минут 30 секунд:
Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного стола
Кстати, если у кого-то будет настроение объяснить, как работает двухвинтовой микрометрический винт, буду очень рад. Я по чертежу не допер.

Добавлено спустя 18 секунд:
Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного стола
Он по ссылке Linear Translation Stage Technology Guide описан
Последний раз редактировалось Gryphon 14 июн 2016, 23:30, всего редактировалось 1 раз.
Gryphon
 
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 09 июн 2016, 16:03

Re: Прошу помощи: разработка высокоточного координатного сто

Сообщение Zusul86 » 14 июн 2016, 23:16

Gryphon писал(а):Он по третьей ссылке описан

Нет там ничего такого.
А если вы про дифференциальный по первой ссылке...
То на ручке точного перемещения две резьбы Р1 и Р2, при вращении ручка по одной резьбе закручивается по дугой скручивается. Так как у резьб разный шаг, за один оборот "первичная микрометрическая трубка" перемещается относительно "вторичной" на разницу в шаге. Для реализации ручки грубого перемещения, "вторичную микрометрическую трубку" разделили с толкающим штоком никак не обозначенной резьбой. Что бы "вторичная микрометрическая трубка" не вращалась вместе с ручкой точного или грубого перемещения на ней выполнен некий выступ ходящий по пазу в "первичной микрометрической трубке". Собственно нониус "точной" ручки не связан с грубой, соответственно измерить можно "точные" перемещения, а грубая нужна только чтобы найти объект.
Zusul86
 
Сообщения: 548
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Пред.След.

Вернуться в Механика

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter