Ювелирное обозрение
Все о ювелирных украшениях, драгоценных камнях и металлах
Как сделана электронная линейка
Иной раз определить расстояние между двумя объектами дело долгое и хлопотное вследствие их удаленности друг от друга. Сделать эту работу ненапряженной и быстрой можно, использовав электронную линейку, которую за вечер вы сделаете собственными руками на основе калькулятора и еще пары запчастей. Кстати, принцип, который лежит в основе этой идеи, может пригодиться для разработки других поделок.
Для создания самодельной электронной линейки нам нужны:
– машинка-игрушка;
– герконовый датчик с магнитом;
– калькулятор.
Объясним сначала, как автор этой полезной самоделки пришел к задуманному. Из геометрии известно, что окружность колеса имеет определенную длину. Зная ее и количество оборотов колеса, нетрудно определить расстояние, которое колесо и, заодно с ним, машинка, преодолеют от одного объекта до второго.
Для быстрого подсчета числа оборотов колеса машинки и, соответственно, расстояния от А до Б, используем калькулятор, точнее, его функцию сложения. Для замыкания контактов, которые будут отсчитывать единицы суммирования, будем использовать геркон.
Обсуждение
Машинка это конечно бред, но суть ясна к тому же этим прибором расстояния можно и вычитать и площадь мерить, а самокат или велосипед для измерения больших расстояний это уже дело!
Вопрос идиотам с коментами типа “умные люди пользуются рулеткой” и т. д. и т. п., вы сами то хоть что нибудь придумали, изобрели? Нет? Ну так пользуйтесь давно изобретённой до вас рулеткой и не воняйте – мыслить не ваша прерогатива – это дело изобретателей.
Можно использовать нить, например. Благо, моток нити не дорого стоит. Отмеряем нитью длину и складываем нить в двое, еще раз в двое, еще раз и так, пока длина не станет пригодной для измерения рулеткой или линейкой. Потом просто длину умножаем на два то количество раз, сколько раз мы сложили нить.
Такой способ удобен для измерения криволинейных расстояний. Правильней было бы даже назвать видео ЭЛЕКТРОННЫЙ КУРВИМЕТР своими руками. Удобно померить путь, который проходишь пешком, или например курвиметр широко применяется в дорожных работах, для измерения расстояний по дороге для контроля разметки, разбиения на участки (пикеты) и т.д. А по конструкции, к примеру, можно увеличить точность, поставив несколько магнитов через равные промежутки в колесе и суммировать не длину окружности и длину дуг между магнитами.
Слушай, у тебя отвертка синяя к ней идет 16 разных насадок так?
У меня похоже такая же, как ты справился с тем, что там нет магнитного держателя? я вставил внутрь маленький неодимовый магнитик от старых наушников))) Было бы прикольно если бы ты сделал уроки с несколькими такими маленькими доработками)
kakpravilno
@Dan Brown да, 16 насадок. Там есть магнитик, может у тебя его кто-то вытащил или вообще не поставил. Это же китайская отвертка).
Александр Марков
Год назад
Автор, а то, с какой частотой вращается колесо, сильно влияет на точность расчетов? Скажем, имеет смысл на велосипед прицеплять такую конструкцию с целью замера пройденного километража, если довольно быстро ездишь?
Александр [DF]Dips[C4Tm]
А положение магнита в начале и в конце ? хоть из чего колесо делай будет не точно, и чем больше колесо тем больше косяков)) шляпа полная.
Eargon
@Александр Незвец можно поставить больше магнитов. На одном колесе 10 магнитов – тогда погрешность меньше… Думай головой…
Универсальные токарные, фрезерные, расточные, координатные станки, чтобы стать точным инструментом в руках оператора нуждаются в некотором "осовременивании", или говоря техническим языком – нуждаются в модернизации. Одним из вариантов модернизации практически любого универсального станка может стать установка на станок Устройства Цифровой Индикации (далее – УЦИ ) совместно с измерительными линейками . Но в чем же выгода применения такого решения? Достоинств тут множество. Во-первых, это дает новую жизнь старому станку, ведь любой станок в процессе эксплуатации изнашивается. Появляются выработка ходовых винтов, направляющих, износ подшипников и много прочих бед. Как же, спросите вы, установка на станок измерительной системы поможет сделать оборудование лучше? Ведь все это не устранит механического износа узлов станка. Устранить, и правда, не устранит, но исключит влияние механического износа на точность станка. Как? А дело в том, что измерительные линейки (оптические, магнитные) устанавливаются непосредственно на исполнительный механизм. Проще говоря, на ту часть станка, которая непосредственно перемещается. При этом полностью исключается из причин, влияющих на точность самого станка такие факторы, как износ ходовых винтов (люфты) и выработка направляющих. Следовательно, на информационном дисплее УЦИ отображается реальное перемещение механизма. Не это ли необходимо для точного произведения работ за любым станком? Ответ очевиден!! Плюсом ко всему этому добавляется то, что точность измерений станка можно увеличить в разы!! Да что в разы,- в десятки раз!! Как,- опять спросите вы?
А все элементарно просто. К примеру, что является единицей точности универсального станка? Правильно,- цена деления лимба. К примеру, для токарного универсального станка точность варьируется от 0,01 мм до 0,5 мм в зависимости от модели. А что будет, если мы оснастим токарный станок, имеющий цену деления на лимбе 0,5 мм измерительной системой с дискретностью 0,005 мм? Правильно!! Точность станка станет 0.005 мм. Только смотреть в данном случае уже надо не на рукоятку штурвала и лимб, а на удобный цифровой дисплей УЦИ, на котором отображается текущая координата станка с точностью до 3-го знака после запятой!! Теперь рабочие рукоятки станка необходимы оператору только для управления перемещением станка, а реальная координата отображается на дисплее. Ну не восхитительно ли? Ведь мы одним выстрелом убиваем сразу двух зайцев- 1. устраняем влияние механического износа станка на точность обработки и 2. получаем из простого универсального станка,- станок повышенной точности. И все это за достаточно разумные деньги. Теперь впору открыть еще один секрет и рассказать о третьем зайце. Да, как это ни удивительно, в нашем случае работает пословица,- За двумя зайцами погонишься,- троих поймаешь. Ну а если серьезно, есть еще один очень важный аспект применения на универсальном оборудовании такой модернизации. Для начала я хочу, чтобы вы ответили себе на такой вопрос,- Сколько требуется времени, чтобы вырастить из выходца ПТУ настоящего, высококвалифицированного оператора-станочника? Правильно,- годы, а то и десятки лет. И таких профессионалов становится все меньше и меньше. Многие уезжают за рубеж в поисках достойного заработка, а тем, кто остался на Родине, приходится платить соответствующе. Но чем же нам поможет в подготовке высококлассного специалиста такая модернизация? Ответ,- ни чем. Но!! Использование на универсальном оборудовании цифровой измерительной системы (УЦИ + измерительные линейки) позволяют ставить за такой станок операторов достаточно низкой квалификации, получая при этом такой же эффект как от работы высококлассного станочника. Ведь теперь оператору не надо, ориентируясь на свое профессиональное мастерство "ловить сотки". Теперь малоопытный оператор, ориентируясь на показания дисплея и ‘крутя ручки", сможет ловить на таком станке микроны!! А это ли не мечта любого работодателя,- вложить один раз, чтобы не платить каждый раз в последующем. Плюс ко всему, современные УЦИ(Ditron, Sino ), предлагаемые нами, имеют широкий набор функций, которые облегчат труд любого мало-мальски разбирающегося оператора. Это от самого простого,- обнуления текущей координаты, до значительно сложного,- расчета радиуса, дуги окружности. По сути, наличие в УЦИ данных функций практически приближает наш станок к станку с ЧПУ с некоторым отличием,- в качестве средства управления перемещением на нашем станке используются не электропривода, а мускульная сила оператора. Но ведь и стоимость нашей модернизации несравнимо мала по сравнению к модернизации с применением ЧПУ. Итак, подведем итог, и сделаем вывод из вышеизложенного. На данный момент применение на универсальном оборудовании УЦИ и измерительных линеек (оптических, магнитных) самое рациональное, грамотное и малобюджетное решение, позволяющее превратить любой универсальный станок в прототип станка с ЧПУ повышенной точности. А с точки зрения дальнейших затрат,- позволяет избежать траты на зарплату высококвалифицированным станочникам, заменяя их труд трудом операторов менее высокого уровня.
ДОБАВЛЕНО 27/09/2010 18:35
ДУМАЛ СДЕЛАТЬ ПО ПРИНЦИПУ КУРВИМЕТРА , НО ТОЧНОСТЬ БУДЕТ НЕ ВЕЛИКА.
А что это такое,вот электронным Штангенциркулем пользовался,а это не пойму.
ДОБАВЛЕНО 27/09/2010 19:58
пока не разберусь какая именно нужна механика и считывающее устройство, предпологаю, что можно использовать схему какого нибудь счетчика. один импульс , одно деление(1 миллиметр к примеру)
ДОБАВЛЕНО 27/09/2010 20:29
ну так прилепить обычную и оптроном на отражение риски считать-в милиметр попадёшь(если такая точность устраивает)остальные способы с колёсиками менее точны
ДОБАВЛЕНО 27/09/2010 20:43
ну так прилепить обычную и опртоном на отражение риски считать-в милиметр попадёшь
========================================================================
и скока мне их поставить тогда нужно? 
оно дырявое
а на против дырок-отверстий имеются оптопары.
в автомагнитолах часто используют светоотражающую линейку.
При любой компановке используются концевики – дабы дать понять устройству что есть начало или конец.
INSAN, Это обязательно.
Как ты можешь решить эту проблему.твои предложения.
ДОБАВЛЕНО 27/09/2010 21:39
| INSAN писал: |
| .один импульс , одно деление( |
Это не взрослый вопрос.
Координатные станки с ШД работают как правило БЕЗ обратной связи. Просто сначала производится установка исполн. органа в нулевое положение и "сброс" счётчиков координат контроллера (так называемая нуль-калибровка). Далее отсчёт всех координат производится по значениям счётчиков шагов двигателей. Потому тебе и писали в своё время – твои ЩД должны обладать мощностью, достаточной, чтобы исключить проскальзывание (пропуск шагов). Мало того, координатный счётчик Z (глубины сверления) двигатель которого при неверном выборе режима сверления несёт наибольшую нагрузку и вполне может проскальзывать, можно калибровать при каждом поднятии инструмента (сверла или фрезы). Сброс координат осуществляется при свободной подаче сигналов "обратного хода" на все координаты по ОС, например, фотодатчиков в "нулевой точке", или возврат в нулевую точку (упор) количеством импульсов гарантированной достаточности (в смысле – в количестве, более, чем достаточном для возврата саппорта с противоположного угла стола) с управлением двигателем в "мягком" режиме. Затем, стандартным образом – обнуление счётчиков, переключение двигателей в рабочий режим, и. Вперёд!
И что-то ты загнул с один такт на миллиметр. Это не точность – это САБОТАЖ и ДИВЕРСИЯ. Учитывая, что шаг двигателя мал сам по себе, да ещё привод ведётся через нехилые редукторы – либо червячный привод, либо тросиковый привод с шестерёнчатым редуктором – при условии наличия устройств "выборки" люфта точность определяется сотыми/тысячными долями миллиметра на импульс. Открой свою старую тему по станку – там были ссылки. Прочитай ВНИМАТЕЛЬНО. Таже уё@@щный станок-конструктор "Самоделкин", собранный на кривых направляющих и деревянном столе – это благодаря цифровому управлению ПРЕЦИЗИОННЫЙ инструмент с достойной уважения (по сравнению с ручной работой) точностью. даже одиночные случайные проскальзывания двигателей (хотя, откуда им взяться при такой редукции?) не имеют значения – тебя шибко волнуют сотые доли миллиметра?
===============================================
= абы дать понять устройству что есть начало или конец =
================================================
использую к примеру энкодер и на ременчатой передаче , и не нужны будут концевики. вот только схему где надыбать счетчика , чтоб и в обратную сторону крутил.
ДОБАВЛЕНО 27/09/2010 22:04
-20 dB, ну это уже мы далеко зашли, меня пока интересует чисто линейка по которой я буду замерять размеры заготовки на рабочем столе.а вообще на этот раз, схему станка собираюсь делать с обратной связью.
Да нафиг тебе энкодер? Сам ШД у тебя уже энкодер: контроллер "знает", сколько шагов он велел сделать двигателю, а потому "знает" и его текущее положение. То есть он выполняет функцию "обратного энкодера" – преобразует не перемещение в шаги, а наоборот, шаги в перемещение. Эти значения "сидят" в счётчиках контроллера, по этим значениям и управляющая программа компа управляет контроллером, а стало быть и двигателем – куда переместить инструмент и насколько зарыться для выполнения следующей операции. Ты лучше позаботься о прецизионных датчиках начальных позиций – а вот тут узкощелевые оптодатчики колёсика мыши прокатят на "Ура!". На крайняк – возьми готовые схемы управления координатно-фрезерными станками. Их в инете уже как мусора (сравнение, конечно, некорректное – я чисто о количестве). На разных контроллерах.
Иначе – зачем тебе ШАГОВЫЕ двигатели? Асинхронные или коллекторные и работают веселее, и шума от них меньше. Но вот такой точности они не обеспечат НИКОГДА, даже с самыми дорогостоящими лазерными или СВЧ системами измерения расстояний, и самый высококачественно изготовленный станок останется детской игрушкой. Впрочем, то же касается ШД при внешнем позиционировании – вся точность тут ляжет на измеритель позиции. А какой позиционер (энкодер) обеспечит тебе точность измерения, сопоставимую с точностью простого цифрового позиционирования ШД? Давай посчитаем – пусть у тебя паршивенький шаговый двигатель (100 полушагов, например), работает непосредственно (без редуктора) на паршивенький червячный привод суппорта (ну, 1 мм/виток, например) – точность позиционирования у тебя составит 0,001 мм/шаг! И это – примитив! ЧЕМ ты сможешь измерить такое перемещение? И ЗАЧЕМ, если у тебя уже есть измеренное значение шагов, достаточно для получения РЕАЛЬНОГО размера только умножить это количество шагов на величину шага? Все программы управления ЧПУ делают это автоматически – величину шага ты вбиваешь в прогу вручную – раз и навсегда для конкретного станка! Отдельно – для каждой координатной прямой (то есть даже движки и червяки, или редукторы – особенно при тросиковом приводе суппорта) можно взять РАЗНЫЕ, и прога всё равно ТОЧНО по количеству шагов будет знать (и показывать) положение исполнительного органа.
ДОБАВЛЕНО 28/09/2010 0:20 AM
Кстати, при произвольном закреплении заготовки, без привязки к "нулевой точке" станка, можно предусмотреть ручное перемещение инструмента (кнопками "вперёд-назад", в режимах "автоматически" и "пошагово" либо "быстро" – "точно" (с пониженной частотой шагов управления) для координат X и Y – для установки инструмента на нулевую точку самой заготовки. Затем – команда на обнуление счётчиков, и уже ИМЕННО ЭТА точка у тебя будет нулевой, именно она станет началом отсчёта. Это полуавтоматический режим установки, точность его при односторонней обработке детали даже выше, а вот при двусторонней – несколько меньше. Впрочем, в двустороннем варианте всё зависит от ТВОЕЙ точности повторной установки детали и калибровки нулевой точки – то есть на уровне визуального восприятия.
ну а вот на счет , что вы пишете про дш как энкодеры не могу догнать, имеете в виду брать сигнал с самой платы управления дш?
Пример алгоритма (я не программер, поэтому на пальцах, так сказать, как сам понимаю):
Тебе надо профрезеровать цилиндрической фрезой две параллельные канавки с межцентровым расстоянием 1 см на расстоянии 2 см от верхнего края детали и на расстоянии 0,5 см от левого края и друг от друга, глубиной 2 мм. Центр координат (нулевая точка) у тебя в верхнем левом углу детали. Горизонталь – X, вертикаль – Y. Нулевая точка оси Z – точка контакта фрезы с деталью. Ну, возьмём для примера ещё и разный шаг по осям X и Y (ну, не удалось найти два одинаковых двигателя), например, соответственно 0,01 и 0,02 мм/шаг по осям. А потом – поменять инструмент и наковырять дырочек.
Ну, прорисовку чертежа пропускаем – замечу только, что канавки (а так же всё, что надо наковырять конкретно этой фрезой) изображаем в одном слое чертежа, другим инструментом – в другом, третьим – в третьем, и т.д.
Подготовительная стадия – вывести фрезу в нулевую точку детали (в режиме ручного управления по осям X и Y, вручную опустить фрезу до контакта с деталью, обнулить счётчики. Всё, все счётчики у тебя в нулях. В прогу с чертежом (нормальным, нарисованным в миллиметрах) на компе вбить шаг X: 0,01 мм, Y: 0,02мм, Z: 0,01 мм. Всё, эти значения вбиты раз и навсегда до реконструкции станка с изменением параметров.
Запускаем программу на компе. Программа командует контроллеру:
100 шагов минус по Z (поднять фрезу на миллиметр)
500 шагов плюс по X (переместиться на 5 мм по горизонтали)
500 шагов плюс по Y (переместиться на 10 мм по вертикали – не забываем, прога ПОМНИТ, что шаги у нас разные)
Значения заносятся в счётчики координат контроллера станка. Включаются двигатели, все три координаты "отрабатывают" одновременно, или поочерёдно – в данный момент без разницы, НО: каждая команда на шаг двигателя, отданная контроллером драйверу двигателя, декрементирует (уменьшает) содержимое соответствующего счётчика на 1. В результате, в тот момент, когда инструмент встанет в заданное положение, в счётчиках контроллера снова будет 0. Контроллер передаёт компу:
– Ваше приказание выполнено!
Комп:
– Ось Z: плюс 300 шагов! (помнит, сцуко, что для перемещения поднимал фрезу на минус100, и 200 – глубина фрезерования).
Контроллер – драйверу движка Z:
– Ай, пля, чо-то мне в счётчик Z упало. Эй, двигун Z, приступили к упражнениям! На раз-два (в прямом направлении) начи-най! Раз шаг (минус один в счётчик), два шаг (ещё единичку удаляем), три, четыре. триста! Ну, всё, в счётчике – ноль!
Контроллер – компу:
– Ваше приказание выполнено!
Комп – контроллеру:
– Ось Y: плюс 500 шагов! (помнит, зараза, что по Y шаг в два раза крупнее)
Контроллер – драйверу движка Y:
– Раз, два, три, . полтыщи!
Контроллер – компу:
– Готово!
Комп:
– Ось Z: минус 300 (поднять фрезу на три миллиметра от исходной точки, то есть на миллиметр от нулевой)
Контроллер – драйверу Z:
– На два-раз (в обратную сторону, поскольку – минус): раз, два, три.
.
Комп:
– Ось Y: минус 500! (переместить фрезу на то место, откуда начали фрезерование)
.
– Ось X: плюс 500! (сместить на полсантиметра вправо)
.
.
.
Контроллер – компу после последнего поднятия фрезы:
– Готово!
Комп:
"Так. на этом чертеже (в этом слое, если надо выполнить на этой детали НЕСКОЛЬКО разных операций) у нас всё. Однако, суммарно фреза у нас висит в позиции X: +1000: Y: +1000, что не есть комильфо".
Комп – контроллеру:
– Ось X: минус тыща, ось Y: минус тыща!
Контроллер драйверам:
– Эй, вы, оба (или по порядку): раз, два, три, . тыща!
Контроллер – компу:
– Готово, вашблагородь!
Комп:
– Благодарю за службу!
Юзеру:
– А я чо? Я ничо! Я, хозяин, всё сделал!
(Движки, между собой:
– Фигасе! Он, б@я, СДЕЛАЛ. )
Юзер:
– Э, милок, погодь, ща фрезу на свёрлышко 0,8 поменяю. А теперь включим слой с разметкой дырдочек. Выполнять!
Комп – юзеру:
– Бу сде, тврщ главком!
Комп – контроллеру:
– Эй, ты.
Контроллер – движкам:
– Э, негры, кончай курить.
.
.
.
.
(ну, упрощённо конечно – стековую память команд контроллера я выкинул – вообще-то, комп грузит сразу блок последовательных команд в стек, откуда уже контроллер поочерёдно их выдёргивает и отдаёт на исполнение движкам-неграм).
Ну, и на кой тут чёрт обратная связь? (Это уже Я спрашиваю). Разве что возникнет проскальзывание шагов двигателя (например, при чрезмерной нагрузке), но пара-тройка проскальзываний практически никак не будет заметна, даже на таком, корявом станке с таким шагом – что такое 0,03 мм погрешности? Даже измерить-то нечем. Впрочем, это уже повод задуматься либо о повышении мощности движков, либо о увеличении редукции (кстати, в последнем случае не только усилие увеличится, но и шаг уменьшится, то есть те же 3 проскальзывания ещё в N раз меньше заметны будут). 
да понятно это фсе, мне только линейка нужна 
Вози себе мышку и считай ..все что надо!
Упс ..как то просмотрел ,что уже предложили .
Сорри
А вот еще мысля.
По принципу курвиметра ,в колесико магнит и платку с датчиком хола ..
Точность как у курвиметра будет ,если колесико сделать небольшим!