Encoders strip

[dedalo1111]

Hola, estoy curioseando la posibilidad de usar "encoders strip" y en especial reaprovechar los que se usan en impresoras (por precio, espero).



Es para un robot casero y hacer un encoder rotativo de alta resolución, quisiera llegar a medir la posición angular real del brazo (300mm) con 1/512 de grado en un arco de 180º



Encuentro referencias pero como repuesto de impresoras HP, Roland, etc. pero no sus especificaciones... agradecería si tenéis información al respecto y/o experiencias.

Gracias!!!

[tio_gil]

Tanta resolución necesitas? Si no me he equivocado en las cuentas, sale una resolución de 7 seg (y pico pequeño) lo que son en un encoder absoluto unos 18 bit (en uno incremental con un sistema x4 salen 46K impulsos) bufff, no se si vas a conseguir esos valores con la cinta

[agassichan]

Si no voy mal encaminado, lo mas que se puede conseguir con estos encoders de lineas pintadas, es una precision del doble del numero de lineas, porque se mide la linea con dos sensores diferentes desfasados la mitad de la distancia entre lineas (encoder en cuadratura)

1/512 en 180º son la friolera de 46080 lineas, lo cual me parece mucho?

[dedalo1111]

De momento es una idea en boceto que ando "cocinando en la olla de mi sesera". Sé que a nuestros maestros robot-arañeros les va a gustar 

Se trata de controlar la posición final de un brazo de 300mm con una resolución de 0.01mm. para que la electrónica pueda compensar variaciones mecánicas (si al final consigo mantener un posicionamiento medio de 0.1mm aplaudo con las orejas  )



La idea que estaba barajando hasta ahora, es la de usar engranajes miniatura (independientes de la tracción de "potencia") para amplificar el giro y con un sensor rotativo de 1000ppr calcular ... pero estaba intentando explorar otras alternativas y se me antojaba que la cinta iba a tener menos riesgos de imprecisiones que los engranajes por muy fino que lo pretenda ajustar 

Salu2

[agassichan]

No acabo de entender muy bien la idea. De donde sacas el movimiento inicial? De un motor DC? De un servo? De un motor paso a paso?

Si vas a amplificar el movimiento, teniendo menos resolucion en el inicio mecanico tendras mas resolucion en el movimiento final, tanta como amplificacion mecanica, no se si me hago entender.

Quizas si nos resumes como lo tienes pensado podamos ayudarte mas

[dedalo1111]

El movimiento de los brazos es con servomotores caseros, es decir motores DC a los que les pongo un encoder y con mi controladora (casera también) controlo la posición, velocidad y par de empuje.

Los motores llevan una reductora mecánica para alcanzar los par entre 20 y >80Kg/cm que necesito en las articulaciones, y por último con una polea GT2 accionan el eje del brazo.




Tengo control preciso de la posición del motor desde la lectura de su encoder, pero con la reductora por medio necesito realimentar el programa con la posición real del brazo para poder compensar las holguras y flexiones mecánicas (doble lazo PID) que pueden variar en función de la carga y esfuerzo del movimiento.

Salu2

[agassichan]

Al utilizar motores DC en los casos en los que una coordenada este fija tendras el motor oscilando continuamente no?
Me imagino que ya habras hecho tus pruebas, seria curioso ver como se comportan en ese caso.

Para tanta precision solo se me ocurre que puedas reutilizar la electronica de un pie de rey digital, o intentar reproducirla de alguna manera.

[tio_gil]

Agassichan: en la bienal de maquina heramienta estuve "curioseando" un palpador 3D y llevaba unos motorcitos de contínua mondos y lirondos (nada del otro mundo), con su respectivo encoder (es decir, habían hecho unos servomotores). Si los lazos estan bien hechos (que ahí es donde está el "arte"), ni se menea.

Dedalo1111: lo que puedes es usar en vez del "tradicional encoder" que abulta bastante es sólo usar las tripas. Mira la página de US Digital, a ver si hay algo que te guste

[leix_99]

Cómo piensas curvar la cinta para que pase a traves del lector? Has mirado los encoders de cinta magnética? siempre podrias engancharla a una superfície concéntrica al pivote y obtener la lectura des de la misma. De todos modos "creo" que buscar unos encóders tradicionales como dice tio_gil te van a ser más faciles de implementar, y supongo que los puedes conseguir a un precio acceptable!

[dedalo1111]

Ay Gil, si verla me encanta la página.... pero miras los precios y se me caen hasta los empastes de las muelas  .

El espacio no me preocupa inicialmente (dentro de márgenes), como la mecánica de potencia va por un costado del brazo, me queda el otro libre para sensores.

Así que donde no hay dinero, hay que estrujar la sesera 

Esta es la primera aproximación que me salía con engranajes, con cuatro engranajes sacar 180:1 ... pero el hecho de ser cuatro no me "congratula" (tres se ajusta la holgura con presión el el central, cuatro ya son muchas piezas....  )




La cinta Leix es flexible, se podría guiar como una "cinta de casette" con radios generosos  (solo necesito 180º)

Estoy siguiendo la pista a los Avago, pero resolución y low-cost no parece que puedan ir en la misma frase  . Los de las impresoras (no estoy seguro) parece que son de 300 lineas/inch ... que no es mucho 

A ver si se enciende la bombilla  ¡gracias!!!

Salu2

[Trogolito]

Buenass

Si fijas el encoder en una multiplicacion con 2 engranajes? sujetas el engranaje grande al eje de giro, y el encoder al piñon, si tiene una multiplicacion de 20:1 entonces estarias multiplicando por 20 la resolucion del encoder, ya que para los 360º del eje el piñon daria 20 vueltas y si tienes un encoder de 500 lineas sacarias 10000.

Saludoss

[tio_gil]

entiendo que lo que quiere hacer Dedalo1111 es medir la posible flexión o lo que sea al final, es decir, donde ya no hay transmision
Pero... pegunta: seguro que vas a tener problemas con una relación 180:1 ?? se te va a "mover" ?? (si es cierto el tema de la holgura, aplicándolo al final te quitas el problema de un plumazo)

[Trogolito]

Buenass

El otro dia reparando una antena parabolica autoorientable de un barco la cual era movida por motores paso a paso de 0,5º y una reduccion por correa (en un eje seria de 10:1 y en el otro de 20:1) los motores estaban constantemente sacudiendose, y el barco no se movia, si quiere la precision que se necesita para hacer algo potable, una minima holgura provocara que los motores parezcan consoladores... cosa que ocurrira de todas formas por las pequeñas holguras de todos los mecanismos.

Cuando me vino a mi la idea, lo pense con actuadores lineales y precarga con muelles, de forma que los muelles estirasen en el mismo sentido que la fuerza, de forma que la tuerca ya estaria en contacto y habria menos correcciones

Saludoss

[dedalo1111]

Por ahí van mis pensamientos Joaquin... la multiplicación necesaria es 150..180, y con engranajes estandar Modulo 0.5 no sale más que con 4 engranajes: 120 -->20/96 --> 16/80 -->16  (Y un engranaje de 120 son 60mm de diámetro  )

Esa es mi preocupación Gil, para los piñones internos mejoraría con engranajes de módulo <0.5, pero ya no encuentro donde conseguir engranajes estandar. Lo "ideal" sería lograrlo con un tren de tres engranajes y que el central "flotara presionando" sobre los otros dos para absorber cualquier holgura y que no parezca un vibrador como dice Joaquin 

Los CodeStrip lineales creo que voy a desestimarlo, lo mejor que encuentro no llegan a 1/4 de lo que consiguen los rotativos (salvo que alguien tenga algo en la chistera  ) y eso lleva a diámetros enormes (que para otras cosas es apropiado, pero no para esto).


Salu2

[dedalo1111]

Bueno, ya creo que he encontrado la pista- Es increible lo que cuestan los piñones de módulo 0.3 (>7$) y si son de aluminio >20$.

Para dejar documentado el post y por si alguien le interesa en el futuro, hay una familia de sensores Hall de AustriaMicroSystem muuuy interesantes con resoluciones de <15 micras y por lo que cuesta un engraje 




Salu2