Оптические концевики для трех осей
да понятно что в качестве лимитов мож использовоть и микрики но хотелось попробовать что нибудьпоточнее мож потом устроит точность для их использования в качестве хоме датчиков как грится ради эксперемента это все да древних мышей принтеров дисководов я думаю счас у всех валом вот и пытаюсь из г_на котлету сделать:)
расковырял тут сидюк там на основании двжка которй непосредственно крутит сам диск есть как раз три датчика, сдается мне какраз холла, прямоугольные такие с 4 выводами,в смд корпусах,самое бы оно для концевика, однако набортах ни какой инфы ни маркировки, кто поможет в ентом вопросе?
В сидюках, приводах различных моторов датчики Холла обычно используются с аналоговым выходом. А если с 4 выводами, то скорее всего он без встроенного усилителя и амплитуда на выходе будет малой. Такой без «сложноватой» схемы согласования не подойдёт. Нужны «цифровые» с 3 выводами, например этот www.platan.ru/cgi-bin/…/id=609423910&group=32402
А чем просто кнопка от мышки не устраивает или просто микропереключатель (micro switch)? Индуктивные сенсора в качестве концевиков в ответственных конструкциях не используют. Только механика (два канала) и специальное реле которое эту механику мониторит.
Механические переключатели используются там где не нужно частых переключений. Как раз аварийный датчик (ответственная конструкция) и не рассчитан на частое переключение. По своему производ. опыту знаю, что в пром. станках, где происходят частые переключения применяются бесконтактные датчики (не считая герконов). И в очень ответственном оборудование (пресса, гильотинные ножницы и т.п.) установлены индуктивные датчики(по 2 одинаковых канала).
В последнее время вижу, что в автоматах с пневматикой стали часто применять датчики на герконах. В алюминиевый пневмоцилиндр на шток «одет» кольцевой магнит и снаружи в паз цилиндра вставлен датчик, например такой www.electronshik.ru/item/303121 . В автоматах очень частые срабатывания и это использование подтверждает высокую надёжность герконов.
Для станков ЧПУ «концевики» Home и Limit «срабатывают» не часто, поэтому возможно использование мех. переключателей. Но в то же время «концевик» Home должен обеспечивать высокую точность и стабильность, чтобы например, снова возвратиться от Home к незаконченному изделию. В этом плане лучше применять щелевые оптопары или фотопрерыватели, например такие www.rtcs.ru/hwsubtype.asp?id=195 (можно найти в 3,5” дисководах). Кстати лазерная указка, про которую я писал, если сфокусировать её луч и фотоприёмника (можно пропустить через щель или отверстие малого диаметра), наверное смогут обеспечить лучшую точность и «пылепробиваемость».
У механических, магнитных, индуктивных (насчёт емкостных не знаю, но наверное также) есть небольшой гистерезис, который может меняться от температуры, изменения расстояния между перекрывающей пластиной (заслонкой) и самим датчиком (не щелевого типа), а у механических «микриков» ещё из за изменения упругих свойств переключающего контакта.
При выборе датчиков надо обращать внимание на напряжение питания, тип выхода чтобы потом легче было согласовать с LPT-портом или платой согласования.
Но в то же время «концевик» Home должен обеспечивать высокую точность и стабильность, чтобы например, снова возвратиться от Home к незаконченному изделию.
А в цифрах какова требуемая точность?
Ведь, если применить увеличивающий ход рычаг, то можно добиться приемлемой точности обычным микриком?
Нужная точность, скорее всего зависит от сферы применения станка. Для газо-плозморезки и +/-1мм можно, а для некоторых фрезерных “сотки” надо ловить.
Рычаг, может наоборот тогда должен уменьшать ход концевика? Упругая пластинка в микрике должна как можно быстрее “перекинуться”. Мне так кажется.
Вот вариант изготовления оптического датчика для ЧПУ
Рычаг, может наоборот тогда должен уменьшать ход концевика?
Наоборот- рычаг увеличивает ход своего конца, который нажимает на микрик.
Скажем, при упирании движущейся части станка в рычаг в этом месте до сработки микрика будет 0,1мм, а на конце рычага- 1мм.
А чем просто кнопка от мышки не устраивает или просто микропереключатель (micro switch)? Зачем городить столь сложные конструкции с оптикой и прочими электронными схемами. Все промышленные концевики (limit switch) в 99% механические с нормально замкнутыми контактами. При наезде на концевик контакты размыкаются. То-есть постоянно мониторится состояние контактов и их соединение с платой контроллера (кабель или провода или еще что угодно).
Индуктивные сенсора в качестве концевиков в ответственных конструкциях не используют. Только механика (два канала) и специальное реле которое эту механику мониторит. Но это дорогой вариант, только реле стоит около 200 баксов. google_ad_section_end
Это где вы такое видели, 99 проц какраз электронных безконтактных, механика осталась только на открытии дверей. На пневмоцилиндрах нормальные это на датчиках холла, на герконах очень ненадежные, залипают часто, у нас я практически все заменил. Как хоум ни индуктивные ни емкосные ни оптические простые использовать нельзя гистерезис очень большой. Есть специальные прецизионные их мона но дороги. Короче выход один микрик, он по точности не хуже любых пром датчиков, и наработки вам хватит до конца жизни.
Наверно вы никогда с ними не работали если там даже пыли будет милиметр они всеравно исправно работают, а в зазор постоянно входит разделитель, если пыли будет ну очень много он ее просто выпихнет оттуда.
Конечно, никогда. Сколько обьектов вы эксплуатировали/сдавали с оптическими датчиками (не примите за мерениями сами знаете чем) ?
Это где вы такое видели, 99 проц какраз электронных безконтактных, механика осталась только на открытии дверей. На пневмоцилиндрах нормальные это на датчиках холла, на герконах очень ненадежные, залипают часто, у нас я практически все заменил. Как хоум ни индуктивные ни емкосные ни оптические простые использовать нельзя гистерезис очень большой. Есть специальные прецизионные их мона но дороги. Короче выход один микрик, он по точности не хуже любых пром датчиков, и наработки вам хватит до конца жизни.
Абсолютно согласен за исключением первого предложения. Я к сожалению ориентируюсь по оборудованию в северной америке. Датчики на цилиндрах не являются концевиками (limit switch). Любое мало-мальски стоящее оборудование электрически обвязано двумя цепями. Первая это safety (безопасность) вторая это control (контроль). Датчики на цилиндрах, позиция Home, датчики контроля перемещения, наличия детали и дальше в таком духе это control. Концевики как limit switch, все двери, мин/мах давления/перемещения это safety (безопасность). Safety работает полностью независимо и постоянно сует свои 5 центов в control.
Кнопка от мышки расчитана на громадное количество щелканий. Только механически надо предусмотреть чтобы когда что-то переезжает заданные границы (overtravel) кнопка отжималась а не нажималась (по русски, в нормальном положении когда все ездит кнопка должна быть нажата либо если у кнопки есть нормально замкнутый контакт использовать надо его и соответственно нажимать на кнопку при overtravel). Это важно. В противном случае проблеммы с проводами и подсоединениями приведут к тому что вы и знать не будете что система не работает. И не надо пропускать через кнопку большие токи, пары мА должно хватить.
Конечно, никогда. Сколько обьектов вы эксплуатировали/сдавали с оптическими датчиками (не примите за мерениями сами знаете чем) ?
А что так уперлись в оптические датчики. Звучит красиво, так же красиво работают в космосе либо другом изолированном от земных реалий пространстве. Ну не видел я еще оптических сенсоров/датчиков которые бы нормально работали. И уж поверьте, работал я с ними очень много. Ну почему те-же механические переключатели годами работают и никого не беспокоят а оптика периодически зовет к себе на помощь?
ну микрик дак микрик,попробуем, но все жказалось что оптика поточнее будет даже с учетом гистерезиса. а так конечно микрик и дешевле и ничего кроме резюка для подключения не требует попробуем потом если что помянять никогда не поздно
с уважением
Конечно, никогда. Сколько обьектов вы эксплуатировали/сдавали с оптическими датчиками (не примите за мерениями сами знаете чем) ? google_ad_section_end
Я работаю сейчас на заводе по производству пива и безалкогольных напитков, Все машины автоматизированы, датчиков уйма, всяких разных в уйме разных машин. Но отношения к датчикам тем что в видеомагнитофонах и принтерах они не имеют, так как нельзя сравнивать пром датчик за 200 евро с бытовухой. Оптика работает в очень плохих условиях, у нас же пищевая промышленость, збоев в ее работе практически нет за 5 лет поменял 2 датчика, такое как пыль вода и т.д. на работу не влияют практически. Та оптика что стоит в бытовухе тоже не плоха и поверте пыли они не боятся, они инфракрасные и пыль практически им не помеха.
и ничего кроме резюка для подключения не требует
А это еще зачем? Наверняка на плате управления двигателя есть нечто похожее на enable/disable которое запитывается через резак от Uпит. Вот в разрыв этой цепочки микрик и вставляйте.
лазерная указка недолго работает с постоянной стабильностью…выгорает довольно быстро
лазерная указка недолго работает с постоянной стабильностью…выгорает довольно быстро
…Если использовать лазерную указку (для надёжности в импульсном режиме)…
например 10мкс.-вкл., 10мс - пауза. ИК светодиоды в пультах так и работают (только с другим временем вкл/выкл), до 1А через светодиод может “проходить”.
Но в этом случае, тоже неточность “Home” может получится, за 10мс - портал немного проедет.
например 10мкс.-вкл., 10мс - пауза. ИК светодиоды в пультах так и работают (только с другим временем вкл/выкл), до 1А через светодиод может “проходить”.
Но в этом случае, тоже неточность “Home” может получится, за 10мс - портал немного проедет.
Точность оптики зависит не от времени, задержки, или других факторов а только от ширины луча, потому 10мс или 10нс разницы нету, главное это диаметр луча а в укзках он гдето 2мм потому точность будет соответсвенной.
Как хоум ни индуктивные ни емкосные ни оптические простые использовать нельзя гистерезис очень большой.
Большой гистерезис только у «отражающего» оптического и которые работают на приближение (других типов). У щелевых он небольшой.
Точность оптики зависит не от времени, задержки, или других факторов а только от ширины луча, потому 10мс или 10нс разницы нету, главное это диаметр луча а в укзках он гдето 2мм потому точность будет соответсвенной.
… если сфокусировать её луч и фотоприёмника (можно пропустить через щель или отверстие малого диаметра), наверное смогут обеспечить лучшую точность и «пылепробиваемость».
Вроде писал, уже писал про фокусировку, хотя лазерный луч, где-то я читал, что не фокусируется, он уже и так сфокусированный. Но через малое отверстие («протыкал» иголкой) на фотодиод - я пробовал, всё работает, но чувствительность мала. Со щелью чувствительность гораздо выше.
И оптические датчики считается одними из самых точных, конечно со своими недостатками в плане надёжности.
Насчёт времени - проведём простой расчёт: при скорости 4м/мин = 66мм/сек и при считывании состояния датчика через 10мс, портал может проскочить на 0,66мм. Что выше разрешения (ширины щели) многих щелевых оптопар www.rtcs.ru/hwsubtype.asp?id=195 .
Хотя для применения в качестве Home с Масн это не так актуально, т.к. калибровка происходит на малой скорости и калибровка происходит следующем образом. Портал едет до срабатывания концевика, немного переезжает его, затем реверс – до «обратного» срабатывания и так несколько раз. В конце калибровки портал отъезжает от края срабатывания датчика на несколько шагов (в зависимости от настроек Mach в Home/Soft Limits). При калибровке величина гистерезиса очень важна, и я думаю, что вряд ли с помощью «микрика» от мышки можно добиться такого гистерезиса, как например у щелевой оптопары (0,2мм) и если “застабилизировать” параметры оптопары (питать светодиод и нагрузочную цепь фототранзистора от генератора стабильного тока и применить стабилизированный источник опорного напряжения для компаратора), то гистерезис мнокогратно уменьшится и можно будет сотки ловить.
И вариант конструкции которую показал JudgeBod rcopen.com/forum/f110/topic137067/19 на мой взгляд, будет самым оптимальным и надёжным.
Что-то, мы “понеслись не в ту степь” 😃. Все применяют то, что есть “под рукой” и довольны. И никогда, наверное не задумывались о таких “глобальных” проблемах с “концевиками” . 😃
MAX_MILENIUM А попоробуйте сделать предложенные тут варианты. Как минимум три оси на СНС на три варианта. Ну и расскажите нам как это дело работает в реальном времени в реальной обстановке. Всем будет интересно. За последнее время новых вариантов не прибавилось.
Так что удачи!
И оптические датчики считается одними из самых точных, конечно со своими недостатками в плане надёжности.
Опика очень надежна не хуже всех других типов датчиков, наработка на отказ такая же и намного лучше механических. У меня лично есть датчики оптические работающие на отражение 70х годов фирмы эндресэнд хаусер работают прекрасно досих пор.
Реально для хоума берут датчики типа этого industrial.omron.ru/ru/products/…/default.html
Щелевые оптопары, срабатываюшие по перекрытию оптического канала - очень надежное и широко применяемое в промышленном оборудовании решение. Преимущества:точность, надежность, отсутствие гистерезиса и “дребезга” при переключении.
Только не рекомендую брать “от мышки”, лучше найти готовую оптопару в П-образном корпусе. Простые оптопары имеют по два вывода от светодиода (типовой ток составляет 10-15мА при прямом падении напряжения около 2 вольт и должен обеспечиваться внешним резистором) и фототранзистора (эммитер на общий провод, коллектор к +5В последовательно с внешним резистором порядка 5-10 кОм). При открытой щели должен выдавать на выходе менее 0,5В, при перекрытой - более 4,5В. Встречаются также, в основном в японской технике, 3-выводные (общий, питание, выход) оптопары со встроенными резисторами, рассчитанные на фиксированное напряжение питания.
кстати…в автоматах которые стоят в общественных местах для чистки обуви…ну те что крутятся щетки…так там оптика стоит…причем как на источнике так и на приемнике всегда куча грязи и пыли…и по форме с обычный светодиод 5 мм диаметром…а расстояние где то 80 см
В конце 90-х, до «попадания» на производство, начинал свою трудовую карьеру «телемастером». Из несколько сотен починённых мною «видаков» - могу составить свою мини-статистику: каждый 2-ой ломался из-за грязного механического датчика позиции («программник»), который иногда «тянул» за собой поломку деталей ЛПМ и «сгорании» драйверов, в каждом 5-ом была неисправна оптика (снижении излучения светодиода - деградация), потеря чувствительности фототранзистора, помутнение или загрязнение оптического канала (световоды)). В большинстве случаев, неисправность устранялась подборкой резисторов в цепи светодиода или нагрузки фототранзистора. Но и довольно часто менял сами оптопары. Щелевые оптопары в одном П-корпусе «летят» гораздо реже, за свою практику поменял – не более 10 шт. (но они и применяются в бытовой аппаратуре гораздо реже). Датчики на отражательных оптопарах (типа наших АОТ137) «летят» чаще, причем часто не они сами, а происходит помутнение или загрязнение отражающей поверхности.
И в импульсных БП, в цепях обратной связи, выход из строя оптопары не редкость.
DVD – в каждом втором «летит» оптическая лазерная головка.
В пультах ПДУ, после замены керамического кварца - следует ИК светодиод.
Так что у оптики есть проблемы с надёжностью, что бы там не писали производители. В основном они связанны с процессом «старения». В каком документе, попадалось, что через 1 000ч. эксплуатации излучение светодиода уменьшается на 20%.
Для увеличения надёжности оптопары необходимо уменьшить ток через светодиод, но при этом теряется чувствительность, т.е. «падает» коэффициент передачи (проще говоря - не хватает световой энергии для полного открытия фототранзистора). Для компенсации потери чувствительности необходимо увеличить сопротивление нагрузочного резистора в цепи фототранзистора. Но при этом возникает другая проблема – низкая помехоустойчивость такого датчика, т.к. выходное сопротивление очень высокое и наводки на соединяющую линию могут вызвать ложное срабатывание. К тому же такой датчик нельзя непосредственно «нагрузить» на входную оптопару в блоке согласования.
Поэтому в своих конструкциях, где используются «выносные» оптические датчики, я всегда стараюсь дополнить их буферным усилителем с индикацией срабатывания.
Самое простое – это добавить дополнительный транзистор. Но лучше будет, если применить отдельный компаратор на микросхеме, т.к. это позволит уменьшить «нагрузку» на оптопару.
Вот несколько схем для примера. Сопротивления и мощность R1 и R3 (R6-с компаратором) – в зависимости от напряжения питания. Чем выше напряжение – тем лучше помехоустойчивость.
В «транзисторных» схемах, транзисторы желательно применять с высоким коэф.усиления по току. Для надёжного закрытия, если понадобиться, можно между базой и эмиттером установить резистор 300кОм-1Мом, я их не ставлю – всё работает. R2 (в схемах с транзисторами) подбирается по «чёткому» перепаду напряжения на выходе 0,5В и до Uпит.-0,5В. Обычно я ставлю - 47кОм.
При увеличении нагрузочного сопротивления в цепи фототранзистора, следует учитывать, что быстродействие оптопары уменьшается и может с широко распространенными достигать 100мкс. Но в данном применение (концевики), это время существенной «роли не играет» (расчёт приводил выше).
В пром. датчиках обычно такие усилители уже встроены – поэтому их надёжность и высока.