Nie do konca CNC, ale na pewno zwiazane ...

[kamikaze99]

Witam!
Konstruuje urzadzenie, w ktorym czujnik jezdzi na wozku i szuka krawedzi materialu (plus liczenie odleglosci). Po przeczytaniu forum doszedlem do wniosku ze najlepiej bedzie uzyc sruby trapezowej polaczonej z jednej strony z silnikiem krokowy, a z drugiej z enkoderem. Calkowity zakres ruchu wozka to max 60cm, wiec moc silnika nie musialaby byc duza, szczegolnie ze czujnik wazy niewiele. Do sterowania chce uzyc mikrokontrolera (jakis atmel) plus jakis pseudo stopien mocy ULN2803 (driver 8 x 0,5A plus diody zabezpieczajace) lub MOSFET'y.
W zwiazku z tym mam pare pytan :
1. Jakiej mocy silnik bylby optymalny (byloby idealnie gdyby mozna bylo go zasilic z 5V)?
2. Czy takie sterowanie nadaje sie (na forum widzialem przede wszystkim dedykowane sterowniki/uklady) czy lepiej/prosciej uzyc czegos gotowego?
3. Czy enkoder jest konieczny? (odleglosc mozna liczyc na podstawie ilosci krokow, ale brak sprzezenia zwrotnego powoduje ze mam watpliwosci, moze sie przeciez gad zaciac )
4. I generalnie co sadzicie o tej koncepcji?

Pozdrawiam i z gory dziekuje za odpowiedz i zainteresowanie

[Mariusz H.]

Ad1) Moc silnika musisz dobrać do zakładanych obciążeń czyli sposobu prowadzenie karetki, skoku śruby, tarcia i luzów na nakrętce.
Co do zasilania to można silnik krokowy zasilać jawet z 2V przy czym im większe jest napięcie tym szybciej można nim obracać.
Ad2)Co do sterowania to zależy jak dokłady chcesz mieć układ (sterowanie pełno czy pół-krokowe można zrobić samemu nawet na Atmelu) przy większym podziale kroku radze zasosować coś dedykowanego pod silniki krokowe.
Ad3)Co do enkodera to nie jest on potrzebny przy silniku krokowym, ale przy silniku prądu stałego jest on konieczny.
Ad4)Proponuje zastosować silniki prądu stałego z zamontowaniem enkoderów na śrubie.
To rozwiązanie ułatwi ci znacznie konstrukcję i sterowanie.
Po za tym nie potrzeba tobie sterować prędkością silników tylko odczytać wartość więc byś mógł dobrać odpowiednie parametry co do prędkości i ustawić je na stałe w silnikach DC.
Atmel z podpiętymi enkoderami i prostym sterowaniem silnikami DC (włącz, lewe i prawe obr) by załatwił resztę.

[kamikaze99]

Ad 1) Czyli z 5V da się zasilić. Extra Szybkość zmian przy mierzeniu przesuwającego się materiału nie jest duża, więc nie musi być szybki. Jak raz znajdzie to później będzie tylko śledził.
Ad 2) Zalożona w projekcie dokladność to 0,5mm, więc sterowanie półkrokowe będzie na pewno wystarczające.
Ad 3) No to w pierwszej wersji zrezygnuję z enkodera . Boję się tylko, że karetka się zatnie, a ja tego nie wykryję
Ad 4) Hmmm. Sterowanie krokowym wydaje się lepsze. Mam wiekszą kontrolę, bo każę mu się obrócić o ileś tam. Z tego co miałem do czynienia z silnikami DC (ale ciutkę większymi) to ciężko by było przesuwać karetkę o jakąś powtarzalną odległość, bo przecież musi ruszyć i później wyhamować. Przy silniku krokowym nie ma tego problemu, a na pewno jest zdecydowanie bardziej powtarzalny. Takie mam odczucia, ale mogę się mylić (wtedy prosze o sprostowanie ).
Koszt silnika krokowego i zestawu (silnik DC + enkoder) są na pewno porównywalne, jesli nie na korzyść krokowego. W Atmelku mam przewidziane 4 linie do sterowania silnikiem i wystarczającą ilość pamięci w uC do wklepania sekwencji, więc to nie jest problem.

"... więc byś mógł dobrać odpowiednie parametry co do prędkości i ustawić je na stałe w silnikach DC..." Co masz na myśli?? Sterowanie PWM, przekładnia??

[triera]

przy 5V moc użyteczna będzie znikoma, przynajmniej 12V

[Mariusz H.]

przy 5V moc użyteczna będzie znikoma, przynajmniej 12V

Moc silnika a dokładniej moment statyczny silnika przy prawidłowo wykonanym sterowniku z czoperem jest stały bez znaczenia na napięcie zasilania (po to właśnie jest czoper)

Jeśli oczywiście kolega "kamikaze99" będzie chciał wykonać prosty sterownik, który nie będzie potrzebował dużej prędkości zastosowanie czopera może być zbyteczne.
Wadą tego rozwiązania będzie spadek momentu wraz z wzrostem prędkości obrotowej kiedyś sprawdzałem silnik na pracy na tzw. napięciu znamionowym (3,3V i 2A) to powiedzmy dla mnie do wykożystania były obroty do 120obr/min. Później silnik zaczynał gubić kroki.
Jeśli układ będzie dobrze zaprojektowany to nie musisz się obawiać straty jakiegoś impulsu (w drukarkach chodzą silniki krokowe i nie gubią kroków) i nie mają enkoderów.

Dokładnie tak.
Ustawienie silnika na stałą prkość bo domyślam się że nie będzie ci potrzebna zmienna prędkość przesuwu.

[anoda]

Jeżeli decydowałbyś się na napęd silnikiem prądu stałego z enkoderem to sprobuj użyć wkrętaka elektrycznego - obroty 100-200/min w zależności od modelu. A enkoder np. z przetwornika myszy. Procesor określa ci odległość a przetwornik może określać kierunek ruchu. Algorytm odszukania krawędzi może sterować prędkością obrotową (napięciem zasilania ) silnika.