Mal wieder Steuerung unserer Maschinchen - Ein Forumsprojekt ?

Hallo liebe versammelte Forengemeinde,
auch wenn es anders geplant war, und früher durchaus auch so war, haben insbesondere die Fragen zu selbst gebauten Maschinen hier im Forum aber auch in den Suchanfragen die zu dieser Seite führen mehr und mehr Platz eingenommen.

Dies hat dazu geführt, das wir nun einen eigenen Bereich
http://www.selbstgebaut.net/board.php?boardid=41 dafür haben, und dann in der Folge auch oben ein paar Themen am Anfang angepinnt haben, um Einsteigern die allerüblichsten Fragen schon mal zu beantworten.

Da dies ein Bereich ist, der viele Interessenten findet habe ich mir überlegt, ob es nicht eine Möglichkeit wäre hier eine gemeinsame Forenaktion zu machen, die das Forum mit den vielen Kompetenzen die hier versammelt sind zu einem Projekt vereint.

Hintergrund hierzu ist für mich auch die doch noch weit verbreitete Ansicht dies hier seien alles Baumarktbastler, und die Qualität des zu findenden sei in der Regel nicht sonderlich überragend. In der Regel werden dann ein paar besonders schlichte Anleitungen angeführt die hier natürlich auch zu finden sind.

Langer Rede kurzer Sinn: Nachdem ich die Vibratorsteuerung von elims vor ein paar Wochen mal auf dem Steckbrett nachgesteckt hatte, kam mir die Idee, es wäre doch eine gute Idee mal zu überlegen ob nicht eine PWM Steuerung für Fickmaschinen auf ähnlicher Basis sinnvoll zu realisieren wäre.

Ich hab da nun ein paar Tage darüber gegrübelt und würde gerne Eure Meinung hören ob das Sinn macht. Und wenn Interesse besteht das auch zu realisieren.

Soweit die Einleitung, es folgt die grobe Idee:

Eine Motorsteuerung für Motoren von ca 3 Ampere Leistungsaufnahme auf Grundlage eines Arduino Boards

Abgrenzung:
Es gibt einige Drehzahlsteller, Regler, PWM, Steuerung, ..... als Bausätze und Fertiggeräte die in der Regel auch gut funktionieren und ihren Job auch gut und preisgünstig tun. Unsere Motorsteuerung müsste irgendwie besser für den Anwendungsfall geeignet sein, sonst rentiert der Aufwand nicht.

Grundidee:
Durch den Mikrocontroller hat man Regel und Programm Möglichkeiten, die über ein reines Einstellen der Motordrehzahl hinaus gehen.

Wenn man den oberen und unteren Totpunkt der Umdrehung feststellt (Schalter, Lichtschranke, ...) hat man die Möglichkeit :

• AUF - die Aufstiegsgeschwindigkeit zu regeln
  
• OT - die Verweildauer am oberen Totpunkt zu bestimmen
  
• AB - die Abstiegsgeschwindigkeit zu regeln
  
• UT - die Verweildauer am unteren Totpunkt einzustellen
  

Und das alles unabhängig von einander.
Um das mit 4 Potis und einem Mosfet auf eine Platine zu packen brauche ich aber auch keine Hilfe.
Es geht eher darum was man noch reinpacken kann und sollte, ohne einen zu riesigen Aufwand zu betreiben.
Also weitere Programme zu dem oben beschriebenen rein manuellen einstellen dieser 4 Werte:
Also als Beispiel:
alle Werte per Zufall zwischen z.B. 50% und 100% des einstellten Wertes variieren
oder nur die Totpunkte, oder nur die Geschwindigkeiten, ... und so weiter.
Und sind das überhaupt Features die man braucht ?

Eine mögliche Ausführung:
- Steuerung mit 4 Potis und irgendeiner Anzeige des derzeitigen Programms:
( BCD Codierschalter, 7- Segmentanzeige mit einem Taster zum schalten, ....)
- Eine getrennte Platine mit dem Mosfet und dem Stecker für die Spannungsversorgung.
- Spannungsversorgung über handelsübliches Netzteil (z.B. Laptopnetzteil)

Anforderungen an das Programm:
- Definierte Zustände beim Reset
- langsame Zurückstellung auf den Nullpunkt an jedem Ende
- Kein Start der Programme ohne das die beiden GEschwindigkeitsregler auf 0 stehen.

Fragen:
-Elektromagnetische Verträglichkeit
-Einfaches nachbauen
-Möglichkeit für fertige Platinen, Bauunterstützung, Programmierung
-Fehlerfreie Bedienung
-Störungssicherheit
-Welche weiteren Programme sind sinnvoll und notwendig.

Optionen für später, oder für kommerziellen Einsatz:(auch aus Kostengründen)
- Funk-bedientes Handteil / Bluetooth Schnittstelle
- 2 Motorsteuerung
- echtes Display zu Anzeige der Werte
- Drehrichtungsänderung für 2 Motoren (RN-VNH2Dualmotor)

....

Freut mich das meine Arbeit so aufgegriffen wurde. Bei der Entwicklung bin ich gerne Bereit das weiter zu unterstützen.

Jetzt sehe ich in welche Richtung das läuft - Steuerung einer Fickmaschine. Die Idee mit der Totpunkterfassung und den 4 Einstellmöglichkeiten dazu finde ich gut. Wenn du aber schon so weit bist, kann du gleich einen (fast vollwertigen) Servoregler daraus machen. Ich würde versuchen einen Inkrementalgeber an die Motorachse zu machen. Zusammen mit einem Nullpunkt Referenzschalter kannst du dann die Rein-/Rausbewegung ich noch mehr kleine Teilbereiche unterteilen und Einzeln ansteuern. Somit kann jeder seine einfache Fickmaschine schon fast in eine Servomaschine wie http://www.shockspot.net/ oder http://www.hugher.ca/ aufmotzen.

Allerdings wird das Userinterface dadurch sicherlich nicht einfacher und übersichtlicher.

an eine genauere Positionsgenstimmung hatte ich auch mal kurz gedacht, nur ist mir nichts mechanisch "unaufwändiges" eingefallen. Aber ich lass mich da gerne überzeugen :-)
Und ganz sicher kommt noch jemand darauf: Klar kann man diese Boards auch Bluetoth fähig machen und mit einem geeigneten (selbstgebastelten) Programm vom Handy steuern.
Ich würde aber im Moment erst mal an einer in absehbaren Zeit funktionierenden und bedienbaren Variante rumdenken.

Nachtrag: Wenn jemand eine Idee hat wie man eine einfache Scheibe mit 3-4 Spuren wie diese hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:BCD-Scheibe.png problemlos an die Achse des Motors bringt wäre sowas ja eingeschränkt machbar.

Brauchst du gar nicht so kompliziert machen. Wenn du 2 Lichtschranken nimmst kannst du eine zur Nullpunktbestimmmung nutzen (wird 1x pro Umdrehung ausgelöst) und die 2. ist einfach eine Scheibe mit Schlitzen drin. Dann hast du ein inkrementelles Bemaßungssystem.

Im einfachsten Fall hast du eh eine Scheibe als Extender, da machst du dann an der Rückseite mit dem Edding schwarze Streifen drauf und schaust mit einer Lichtschranke, die die Reflexion misst.

Wenn du die Drehrichtung des Motors nicht änderst, was deine Regelung mit nur einem MOSFET eh nicht vorsieht, dann reicht das vollkommen aus.

Danke Dir erst mal für die Rückmeldungen elims.

Bisher sehe ich hier aber noch nicht so die Resonanz im Forum das es sowas noch zusätzlich braucht.
Ich denke mal solange da nicht noch 1-2 Leute wenigstens ein vages Interesse daran zeigen das es sowas sinnvoller Weise geben sollte, sollte man das noch mal eine Runde ruhen und gären lassen.

Schade, gibt ja doch immer wieder Leute die eine Fickmaschine hier bauen.

Ich werde in den nächsten Jahren auch noch irgendwann eine bauen. Das Konzept steht jetzt soweit. Muss aber erstmal hinter den vielen anderen Projekten hinten anstehen. Aber rein von der Robotik her ist die schon interessant. Wird ein wunderbarer Linearservo. Meine Selbstbau-CNC hat mir da den nötigen kreativen Impuls dazu gegeben.

War gerade mal wegen ein paar Photos im Keller und kam dabei noch auf eine weitere Idee.
Ich mag es halt schlicht und einfach :-)
Einfach mal den beliebten und günstigen Denso Motor aufgeschraubt:
Neodymmagnete halte dort schon von alleine auf dem Kunstoffteil des Zahnkranzes, wahrscheinlich durch die Stahlwelle.
Noch ein Hall Effekt Sensor dazu, am Ende ein wenig 2K Kleber damit es sicher ist, dann sollte das richtig gut funktionieren. ( Bild in der Anlage?)

Alternativ lässt sich da einfach auch ein papierstreifen aufkleben, eine Reflexlichtschranke und es klappt ebenfalls. Mechanisch ist das aber wahrscheinlich aufwändiger.

Das mit den Magneten und den Hallsensoren ist eine gute Idee. Musst du mal weiter verfolgen und ausprobieren. Hab aber vor ein paar Tagen in einem DiY-CNC-Forum gelesen, dass es dort Probleme mit den Interferenzen vom Magnetfeld des Motors selber gab. Also auf jeden Fall den Sensor entweder weit weg von den Motorwindungen positionieren und/oder am besten in einer Einbaulage, dass das Magnetfeld des Motors parallel zum Sensor ist, dann detektiert er dieses nicht.

So, hatte gerade mal Zeit das mit einem einfachen Hallschalter auszuprobieren, und es funktioniert einwandfrei.
Ich hab mal zum illustrieren eine LED dran gehängt und ein Filmchen draus gemacht. Das Flackern der LED ist im realen gleichmäßig wie es sein soll.

Als Magnete habe ich 5x2 mm Neodymmagnete genommen die von alleine sehr gut auf der Welle halten.
Den Hallschalter habe ich nachher mit Schrumpfschlauch überzogen. Auch mit aufgesetztem Rückdeckel funktioniert das weiterhin einwandfrei. Fest geklebt habe ich das hier nicht, da das nur mein Testmotor zum Basteln ist.

Den Schlitz dür das Flachbandkabel habe ich einfach eingesägt. Man muss nur ein wenig schauen das die Späne nicht ins Getriebe fallen :-)

Ich bin ja nicht der elektronik profi , aber ich muss sagen hier im forum lernt man ganz schön viel lehrreiches .
logisch würde mich so ein teil reitzen , kann halt nicht sehr viel dazu beitragen , sorry !!!!!!!

... hach, diesen Fred kannte ich noch gar nicht ^^ Musst ich mich doch erstmal schlau lesen

... warum macht ihr das alle so kompliziert ?!?

Man nehme:

• Ein 10gang- Poti, z.B. Reichelt Art.Nr.: 534-1,0K
  
• Eine Schnurrolle für das Poti (Umfang etwa 1/9 max. Hub)
  
• Dünnes Seil (Angelschnur o.ä.)
  
• Zugfeder zum Straffhalten des Seiles
  

Und schon haben wir einen Absolutwert- Wegeaufnehmer, den man prima an den A/D eines AVR's o.a. µC klemmen kann

Sicherlich ist das nicht hochpräzise, aber das braucht ja auch niemand. Auch mechanisch ist die Sache ohne Öffnen/Umbau des Motors möglich, so das ein jeder sowas nachbauen kann...

Wer es denn unbedingt digital haben möchte als Absolutwert, der drucke sich einen GrayCode auf einen Papierstreifen, klebe den an die Schubstange und setze davor entsprechende Reflexschranken Oder Differentialtransformator um die Schubstange (im Prinzip unendlich hohe Auflösung), oder..., oder...


So, genug geschlaumeiert für heute

Ich glaub da gibt es ja einiges was man an einer ( für uns hobbybastler) normalen FIMA verändern könnte . Also ich hätte grundsätzliches interesse daran, auch wenn mal ain paar scheine dafür davon schwimmen :-))))

Zitat:

Original von BriMi Man nehme: Ein 10gang- Poti, z.B. Reichelt Art.Nr.: 534-1,0K

es ist wichtig die von BriMi vorgeschlagene 534-xxxx Version zu nehmen, denn nur dieses ist mit 1E6 Bewegungen geeignet. Am besten wäre noch die für den Servoversion (>1E6). Alle anderen versterben "früher oder später".
Wenn es nur um die Drehzahl geht kann man diese über die EMK erfassen und damit eine Regelung bauen.

Gruß
Merlin