"PRÓBA DOTYKU" - wykrywanie siły nacisku na materi

Witam!

ostatnio zaczynam uczyć sie gcodu... coby moja pierwsza numeryczna frezareczka robiła to co chcę...

dość ciekawym sposobem pozyskiwania projektu... jest kopiowanie, turbocnc posiada do tego nawet specjane instrukcje... jednak do tego potrzebna jest "próba dotyku" - czyli ustrojstwo zaminiające na impuls elektryczny zetknięcie materiału z próbnikiem...

oto opis rozwiązania... opatentowanego w usa
patent: http://www.2a.pl/~mark/cnc/patent.pdf
oraz zdjątka z grupy turbocnc podobnego rozwiązania:




jednak ja zastanawia się... czy nie dałoby się w jakiś sposób umieścić cienkiej płytki z piezoelektrykiem (lub czymś o podobnych właściwościach) w taki sposób aby gdy narzędzie zaczyna naciskać na materiał możnabyło odczytać siłe nacisku? ... lub chociaż sam fakt naciśnięcia?

można by zastosować trzy (lub ile jest osi) takie czujniki napięcia na każdy kierunek...
są gotowe instrukcje w gcodzie turbocnc które zrobią z tego zastosowanie... np. wykrywanie środka już założonym narzędziem - i dalej robota... itd

cały pomysł polega na leniostwie... i niechęci do zmieniania freza... może frezem można wykrywać zetknięcie...

może są gotowe rozwiązania na ten temat - który teraz mi "chodzi po głowie"...

Czujnik piezzo stosuje w swoim skanerze firma ROLAND http://www.rolanddga.com/products/3D/combo/mdx15/
Na temat skanowania 3D oraz korekcji wysokości narzędzia sporo napisne było na naszym forum np http://www.cnc.elektroda.net/viewtopic. ... ight=#1780

pltmaxnc pisze:...Na temat skanowania 3D oraz korekcji wysokości narzędzia sporo napisne było na naszym forum np http://www.cnc.elektroda.net/viewtopic. ... ight=#1780

bardzo ciekawy wątek... jednak ja myślałem o czymś co by mogło mierzyć siłę... np. gdzieś w miejscu mocowania frezarki

tak aby wykrywało (mierzyło) składową Z - czyli poza ciężarem wrzeciowa (drimela) - siłę nacisku narzędzia na materiał

piezoelektryk odpowiednio zorientowany powinien naprężenia w kieruku Z zamieniać na potencjał... pytanie skąd wykroić taki kawałem piezoelektryka?

i czy jego odkształcenie mechaniczne nie było by źródłem błędu?
czy jako przejścówka byłby wystarczająco trwały?... jako kryształ pewnie by popękał...

czy skoro inni tego jeszcze nie robili wynika... nierealizowalność?

Zwykle w czujnikach element pomiarowy np piezzoelektryk przenosi tylko ułamek siły.
Resztę równoważą spreżyste elementy z których zbudowana jest konstrukcja -- sam kryształ może być mały.
Poszukaj czegoś o czujnikach tensometrycznych. Są to powszechnie stosowane i tanie urządzenia. Używane np przy wagach. Element pomiarowy jest paskiem naklejonym na element nośny.
Niestety masz rację odkształcenie będzie zawsze żródłem błędu.

Tensometry - małe "blaszki lub druciki" naklejane specjalnym klejem, pod wpływem przyłożonej siły zmienia się oporność można mierzyć składowe w kilku kierunkach a wypadkową obliczyć. Ponoć są bardzo tanie ale ile i gdzie to nigdy mnie nie interesowało.
Problem tylko jak czuły ma to być przyżąd

[ Dodano: 2005-03-21, 22:24 ]
Tensometry - małe "blaszki lub druciki" naklejane specjalnym klejem, pod wpływem przyłożonej siły zmienia się oporność można mierzyć składowe w kilku kierunkach a wypadkową obliczyć. Ponoć są bardzo tanie ale ile i gdzie to nigdy mnie nie interesowało.
Problem tylko jak czuły ma to być przyrząd

Polecam udanie się do czytelni na jakiejś politechnice.
Tam można znaleźć skrypt AGH z "Wytrzymałości materiału - laboratoria"
Jest poświęcony cały dział na zasadę działania i sposób podłączania tensometrów.
W przypadku takiego układu punktem odniesienia jest materiał rodzimy a konkretnie jego ugięcie więc jeśli chce się być teoretykim to trzeba znać wszystkie parametry materiału z którego się robi siłomierz. Prostszym tozwiązaniem jest zrobienie półmostka tensometrycznego i wyskalowanie go przy pomocy wzorców wagi. Konieczne jest stosowanie minimum 2 tensometrów żeby kompensować wpływ temperatury i wylgotności.

Tensometr to nic innego jak "opornik" który pod wpływem działania siły rozciągającej zwiększa swój opór.

Jeśli potrzebne będą jakieś szczegóły to polecam się.

Ciekawy opis kolego "Mariusz H"... wart uwagi zwłaszcza opis mostka Wheatstone'a

... ale ja szukam przetwornika który by detekował naprężenie, ale nie ulegał ugięciu... i aby był trwały

oto miejsce przewidywanego mocowania

ciekawe czy istnieje takie COŚ

Zapraszam na stronę wobitu.
Mają oni czujniki siły Może tam coś znajdziesz ??

Jednaj w takim przypadku wystarczy odpowiednio zamocować czujniki tensometryczne.
Należało by tylko dobrać odpowiednie do odkształcenia konstrukcji.

Chyba że chcesz pobawić się w czujniki piezo ( małe odkształcenia i wystarczająca dokładność)

Spróbuj połozyć frezowany materiał na tensometryczą wagę kuchenną lub łazienkową !!!!!!!!!!!!!!!
pozdrawiam pltmaxnc

Mariusz H. pisze:...Jednaj w takim przypadku wystarczy odpowiednio zamocować czujniki tensometryczne. Należało by tylko dobrać odpowiednie do odkształcenia konstrukcji.

konstrukcje frezarki projektuje się tak coby nie ulegała odkształeniom... albo jak najmniejszym <= bo są żródłem błędu... a poza tym jak coś stale się odkształca to kiedyś pęknie...

ideałem było by coś co nie pęka... ulega jedynie minimalnemu odkształceniu (najlepiej <0.01mm)... i jeszcze potrafi TO przekazać jakoś informacje o odkształceniu

jak widać wymóg pomiaru siły (naprężenia) zmusza nas do zastosowania jakiegoś "kiepskiego" elementu który podlega odkształceniu - i pozwala przy zmianie rozmiaru pobudzać jakiś przetwornik...

czy to piezoelektryczny...

czy tensometr oporowy...

a może wystarczy jakiś czuły elektromagnetyczny wykrywający mikroprzemieszczenie?...

lub jakiś układ optyczny wykrywający zmiany przewodnictwa optycznego w jakimś krysztale?

[ Dodano: 2005-03-24, 12:28 ]

pltmaxnc pisze:Spróbuj połozyć frezowany materiał na tensometryczą wagę kuchenną lub łazienkową !!!!!!!!!!!!!!!

a może posunąć się jeszcze dalej... i całą maszynę postawić na podporach eleastycznych uzupełnionych o czujniki tensometryczne, podczas normalnej pracy amortyzowały by drgania maszyny - a gdybyśmy chcieli dokonaś pomiary dotykowego - to wystarczyłoby rejestrować zmiany w obwodzie tensometrycznym - który powinien wykryć takie mikrowyhamowanie spowodowane zetknięciem materiału...



elektronika do tego zawierała by zapewne:
1. pare prostych układów pamiętających rezystancje... (kondenstator + jakiś wz.oper)
2. układ wyzwalający zapamiętanie tej rezystancji
3. a naztępnie układ wykrywający zmianę... i podający sygnał na złocze PROBE dla np. turbocnc

podczas normalnej pracy frezarki, program sterujący (turbocnc) nie podaje inforamcji o początku próby dotykowej... a jedynie czeka na sygnał o dotyku - więc można taki pomiar wykonywać ciągle... to jest wraz z rozpoczęciem każdego kroku.

Sygnał STEP na dowolny silnik będzie wyzwalał układ zapamiętywania rezystancji

A zmina rezystancji będzie rezestrowana na wyjściu PROBE

Jeszcze jedna kwestia... drgania powodowane przez rozpoczęcie i trwanie ruchu będą wymagały określenia zmiany rezystacji traktowanej jako DOTYK

cdn... zastanowię się jeszcze nad realizacją elektroniki

i czekam oczywiście na pomysły grupowiczów