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Lichtschranke zur Positionsbestimmung?

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Holger Metschulat

unread,
Aug 22, 2012, 1:18:04 AM8/22/12
to
Hallo NG,

ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
+/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.

Wie kann ich die Stellen, an denen angehalten werden soll, genau
abfragen? Hatte erst gedacht, an den Haltepositionen Gabellichtschranken
anzubauen, und an der Platte eine "Fahne" ᅵberstehen zu lassen, die dann
die Gabellichtschranken an den Positionen unterbricht. Das funktioniert
wohl gut, wenn ich die Positionen immer von einer Seite anfahre; durch
die Breite der Fahne habe ich aber einen Versatz, wenn ich die
Lichtschranke von der anderen Seite anfahre. Ich mᅵᅵte die Fahne
eigentlich exakt genauso breit machen wie den Empfᅵnger der
Lichtschranke, was meiner Meinung nach nicht genau genug werden wird.

Hat jemand andere Ideen?

--
Gruss * Holger Metschulat
Holger * e-mail: ho...@stellwerke.de, http://home.arcor.de/estw
"Internet-Nutzung ist ein Privileg und kein Recht."
(Rechnerraum-Ordnung an der Uni von 1994)

Martin Schoenbeck

unread,
Aug 22, 2012, 4:30:21 PM8/22/12
to
Hallo Holger,

Holger Metschulat schrieb:

> Hat jemand andere Ideen?

So wie Drucker ihre Druckk�pfe postionieren: Schrittmotor mit einer
Referenzposition, die dann nat�rlich immer von derselben Seite angefahren
wird und von da an die Schritte z�hlen.

Gru� Martin
--
Bitte nicht an der E-Mail-Adresse fummeln, die pa�t so.

Marc Santhoff

unread,
Aug 22, 2012, 4:33:39 PM8/22/12
to
Am Wed, 22 Aug 2012 07:18:04 +0200 schrieb Holger Metschulat:

> ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
> Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
> +/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.
>
> Wie kann ich die Stellen, an denen angehalten werden soll, genau
> abfragen?

WElchen Gesamtweg willst Du denn abdecken? Und darf's auch ein
Industriesensor sein? Da gibt es recht genaue Induktive oder magnetisch-
induktive Wegsensoren, Länge so bei 10 cm IIRC. Wahrscheinlich teuer.

> Hatte erst gedacht, an den Haltepositionen Gabellichtschranken
> anzubauen, und an der Platte eine "Fahne" überstehen zu lassen, die dann
> die Gabellichtschranken an den Positionen unterbricht. Das funktioniert
> wohl gut, wenn ich die Positionen immer von einer Seite anfahre; durch
> die Breite der Fahne habe ich aber einen Versatz, wenn ich die
> Lichtschranke von der anderen Seite anfahre. Ich müßte die Fahne
> eigentlich exakt genauso breit machen wie den Empfänger der
> Lichtschranke, was meiner Meinung nach nicht genau genug werden wird.

Benutze doch zwei Stück je Halteposition, je nachdem, von welcher Seite
angefahren wird ist einer dann richtig justiert ...

> Hat jemand andere Ideen?

s.o.

Marc

Heiko Nocon

unread,
Aug 22, 2012, 4:39:09 PM8/22/12
to
Holger Metschulat wrote:

>ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
>Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
>+/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.

Nonius-Prinzip.

Du benutzt zwei "K�mme" von denen einer mitf�hrt und der andere fest
ist. Der Zahnabstand der beiden "K�mme" unterscheidet sich um einen
bestimmten Faktor. Damit es wirklich das Nonius-Prinzip ist, m��te das
Verh�ltnis 9:10 betragen, aber das ist nicht unbedingt optimal, sondern
kann an das Problem angepa�t werden.

Wenn du die "K�mme" nicht selbst fertigen willst oder kannst, bietet es
sich an, tats�chlich _K�mme_ als fertige Produkte zu verwenden. Die
Auswahl ist reichlich und die Produkte billig. Du mu�t nur das Prinzip
verstehen, um ein geignetes Paar zu w�hlen und die Anzahl der n�tigen
Lichtschranken f�r die geforderte Genauigkeit zu bestimmen.

Jens Fittig

unread,
Aug 22, 2012, 4:40:38 PM8/22/12
to

Holger Metschulat schrieb:

> Hallo NG,
>
> ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
> Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
> +/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.
>
> Wie kann ich die Stellen, an denen angehalten werden soll, genau
> abfragen? Hatte erst gedacht, an den Haltepositionen Gabellichtschranken
> anzubauen, und an der Platte eine "Fahne" �berstehen zu lassen, die dann
> die Gabellichtschranken an den Positionen unterbricht. Das funktioniert
> wohl gut, wenn ich die Positionen immer von einer Seite anfahre; durch
> die Breite der Fahne habe ich aber einen Versatz, wenn ich die
> Lichtschranke von der anderen Seite anfahre. Ich m��te die Fahne
> eigentlich exakt genauso breit machen wie den Empf�nger der
> Lichtschranke, was meiner Meinung nach nicht genau genug werden wird.

Gabellichtschranke ist schon mal gut. Ich w�rde aber eine
Schlitzblende (x=1=Feinpos.) nehmen. Die l�sst sich in 0,1 mm Breite
herstellen (Laser). Die Schlitzblende bzw. ein breiterer Teil davon
wird mit einer 2. Lichtschranke (x=2=Grobpos.) erkannt. Beide
Lichtschranken dann UND-verkn�pft. Eventuell kann mit der 2. Schranke
gleich die Motorgeschwindigkeit gedrosselt werden damit sich der
Schlitten dann langsam an Pos. 1 rantasten kann.

<-----> Bewegung

|---|
| | | x = 1
| |
| | x = 2
| |
---- -----

Waldemar Krzok

unread,
Aug 22, 2012, 4:45:07 PM8/22/12
to
Marc Santhoff wrote:

> Am Wed, 22 Aug 2012 07:18:04 +0200 schrieb Holger Metschulat:
>
>> ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
>> Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
>> +/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.
>>
>> Wie kann ich die Stellen, an denen angehalten werden soll, genau
>> abfragen?
>
> WElchen Gesamtweg willst Du denn abdecken? Und darf's auch ein
> Industriesensor sein? Da gibt es recht genaue Induktive oder magnetisch-
> induktive Wegsensoren, Lᅵnge so bei 10 cm IIRC. Wahrscheinlich teuer.

Na ja, man kann auch mit einer Laserkanone auf Spatzen schieᅵen :-). Es geht
hier um 0.5mm, nicht 0.5ᅵm.

>> Hatte erst gedacht, an den Haltepositionen Gabellichtschranken
>> anzubauen, und an der Platte eine "Fahne" ᅵberstehen zu lassen, die dann
>> die Gabellichtschranken an den Positionen unterbricht. Das funktioniert
>> wohl gut, wenn ich die Positionen immer von einer Seite anfahre; durch
>> die Breite der Fahne habe ich aber einen Versatz, wenn ich die
>> Lichtschranke von der anderen Seite anfahre. Ich mᅵᅵte die Fahne
>> eigentlich exakt genauso breit machen wie den Empfᅵnger der
>> Lichtschranke, was meiner Meinung nach nicht genau genug werden wird.
>
> Benutze doch zwei Stᅵck je Halteposition, je nachdem, von welcher Seite
> angefahren wird ist einer dann richtig justiert ...

Man kann auch die Position ein mal von links, ein mal von rechts anfahren,
da erhᅵlt man 2 Referenzen. Der Mikroproz weiᅵt doch in welche Richtung der
Motor dreht. So macht man auch in kommerziellen Anwendungen. Als Referenz
kann man auch Linearpoti nehmen, gibt es auch in industrieller Qualitᅵt
(sprich teuer). Genauigkeit von 0.1mm ist ziemlich leicht zu erreichen.
Ansonsten Schrittmotor wie Heiko schrieb, oder DC-Motor mit einem
Inkrementalldrehgeber, oder 4-Quadrantenpoti und Indexloch, oder...

Waldemar

--
My jsme Borgovᅵ. Sklopte ᅵtᅵty a vzdejte se. Odpor je marnᅵ

Vinzent Hoefler

unread,
Aug 22, 2012, 4:48:00 PM8/22/12
to
Holger Metschulat wrote:

> ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
> Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
> +/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.

Schrittmotor? Mit welcher Geschwindigkeit?

> Wie kann ich die Stellen, an denen angehalten werden soll, genau
> abfragen?

Wenn Du einen Schrittmotor hast, über Schritte zählen. Dann kannst Du
auch das Anfahren mit passender Beschleunigung (positiv wie negativ)
steuern. Benötigt allerdings eine Referenzposition.

> Hatte erst gedacht, an den Haltepositionen Gabellichtschranken
> anzubauen, und an der Platte eine "Fahne" überstehen zu lassen, die dann
> die Gabellichtschranken an den Positionen unterbricht.

Abhängig von Verfahrgeschwindigkeit, Masseträgheit der Konstruktion etc.
kann das ungenau werden. Solltest Du vielleicht bedenken. Immerhin kriegt
man keine Bewegung von x auf 0 in unendlichk kurzer Zeit.

> Das funktioniert
> wohl gut, wenn ich die Positionen immer von einer Seite anfahre; durch
> die Breite der Fahne habe ich aber einen Versatz, wenn ich die
> Lichtschranke von der anderen Seite anfahre. Ich müßte die Fahne
> eigentlich exakt genauso breit machen wie den Empfänger der
> Lichtschranke, was meiner Meinung nach nicht genau genug werden wird.

Andere Lösung: Die Stelle ein wenig überfahren und von der anderen Seite
noch mal ran.


Vinzent.

--
The most likely way for the world to be destroyed, most experts agree,
is by accident. That's where we come in; we're computer professionals.
We cause accidents.
-- Nathaniel Borenstein

Carsten Thumulla

unread,
Aug 23, 2012, 4:13:18 AM8/23/12
to
Am 22.08.2012 07:18, schrieb Holger Metschulat:
>
> ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
> Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
> +/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.

suche Weggeber, Wegaufnehmer

Es gibt welche, wo ein Draht rausgezogen wird. Das kᅵnnte was sein.


Carsten
--
Flugzeug Toilette benutzen
http://ruthe.de/cartoons/strip_0914.jpg

Edzard Egberts

unread,
Aug 23, 2012, 4:36:51 AM8/23/12
to
Holger Metschulat schrieb:
> Hallo NG,
>
> ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
> Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau =
> +/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen Mikro-Controller.
> Gabellichtschranken

Also das ist jetzt reine Theorie, aber was ist denn mit Löchern? Wenn
man zwei Platten mit je einem Loch gegeneinander verschiebt, fällt Licht
durch, sobald die beiden Löcher übereinander liegen. Die Genauigkeit
hängt dann von der Lochgröße ab (deutlich größer als Lichtwellenlänge
dürfte nicht das Problem sein).

Marc Santhoff

unread,
Aug 23, 2012, 11:11:58 AM8/23/12
to
Am Wed, 22 Aug 2012 22:45:07 +0200 schrieb Waldemar Krzok:

> Marc Santhoff wrote:
>
>> Am Wed, 22 Aug 2012 07:18:04 +0200 schrieb Holger Metschulat:
>>
>>> ich brauche eine Kontruktion, bei der ein Motor eine Platte in einer
>>> Richtung verschiebt und an mehreren Stellen genau anhalten kann (genau
>>> = +/-0,5mm). Gesteuert werden soll das ganze durch einen
>>> Mikro-Controller.
>>>
>>> Wie kann ich die Stellen, an denen angehalten werden soll, genau
>>> abfragen?
>>
>> WElchen Gesamtweg willst Du denn abdecken? Und darf's auch ein
>> Industriesensor sein? Da gibt es recht genaue Induktive oder
>> magnetisch-
>> induktive Wegsensoren, Länge so bei 10 cm IIRC. Wahrscheinlich teuer.
>
> Na ja, man kann auch mit einer Laserkanone auf Spatzen schießen :-). Es
> geht hier um 0.5mm, nicht 0.5µm.

Das könnte gehen, wenn der Spatz brav sitzen bleibt ... man muß ja nicht
gleich zur höchsten Genauigkeitsklasse greifen. ;)

Echter Unterschied zu anderen Vorschlägen ist: Anschrauben, Kalibrieren,
fertig. Boutique-Lösung sozusagen.

>>> Ich müßte die
>>> Fahne eigentlich exakt genauso breit machen wie den Empfänger der
>>> Lichtschranke, was meiner Meinung nach nicht genau genug werden wird.
>>
>> Benutze doch zwei Stück je Halteposition, je nachdem, von welcher Seite
>> angefahren wird ist einer dann richtig justiert ...
>
> Man kann auch die Position ein mal von links, ein mal von rechts
> anfahren, da erhält man 2 Referenzen. Der Mikroproz weißt doch in welche
> Richtung der Motor dreht. So macht man auch in kommerziellen
> Anwendungen. Als Referenz kann man auch Linearpoti nehmen, gibt es auch

Schon, aber wenn der OP wie ich vermute Modellbau im SInn hat, geht es um
eine natürlich aussehende Bewegung. Da ist hin- und herfahren dann keine
schöne Lösung.

> in industrieller Qualität (sprich teuer). Genauigkeit von 0.1mm ist
> ziemlich leicht zu erreichen. Ansonsten Schrittmotor wie Heiko schrieb,
> oder DC-Motor mit einem Inkrementalldrehgeber, oder 4-Quadrantenpoti und
> Indexloch, oder...

Muß man dann eben auch teuer zukaufen, gibt sich also nicht so viel. Und
man spart sich das Gebastel auch nicht.

Marc

Michael Limburg

unread,
Aug 23, 2012, 11:47:03 AM8/23/12
to
Martin Schoenbeck wrote:

> So wie Drucker ihre Druckköpfe postionieren: Schrittmotor mit einer
> Referenzposition, die dann natürlich immer von derselben Seite angefahren
> wird und von da an die Schritte zählen.

Das mag in Deinem Universum so sein. In meinem Universum werden
überwiegend Encoderstreifen und entsprechende "Lichtschranken"
zur Druckkopfpositionierung genutzt.
Hier finden sich ein paar Beispielfotos:
http://reprap.org/wiki/Optical_encoders_01

MfG Michael

Martin Schoenbeck

unread,
Aug 23, 2012, 2:48:08 PM8/23/12
to
Hallo Michael,

Michael Limburg schrieb:

> Martin Schoenbeck wrote:
>
>> So wie Drucker ihre Druckk�pfe postionieren: Schrittmotor mit einer
>> Referenzposition, die dann nat�rlich immer von derselben Seite angefahren
>> wird und von da an die Schritte z�hlen.
>
> Das mag in Deinem Universum so sein. In meinem Universum werden
> �berwiegend Encoderstreifen und entsprechende "Lichtschranken"
> zur Druckkopfpositionierung genutzt.

Das ist doch v�llig wurscht, wie das �berwiegend passiert, schlie�lich ging
es nur darum, ihm eine bew�hrte Methode zu empfehlen.

Arne Pagel

unread,
Aug 23, 2012, 3:33:33 PM8/23/12
to
> Das ist doch v�llig wurscht, wie das �berwiegend passiert, schlie�lich ging
> es nur darum, ihm eine bew�hrte Methode zu empfehlen.

Alla C64, gegen einen Anschlag fahren..


Michael Limburg

unread,
Aug 23, 2012, 3:36:00 PM8/23/12
to
Martin Schoenbeck wrote:

> Hallo Michael,
>
> Michael Limburg schrieb:
>
>> Martin Schoenbeck wrote:
>>
>>> So wie Drucker ihre Druckköpfe postionieren: Schrittmotor mit einer
>>> Referenzposition, die dann natürlich immer von derselben Seite angefahren
>>> wird und von da an die Schritte zählen.
>>
>> Das mag in Deinem Universum so sein. In meinem Universum werden
>> überwiegend Encoderstreifen und entsprechende "Lichtschranken"
>> zur Druckkopfpositionierung genutzt.
>
> Das ist doch völlig wurscht, wie das überwiegend passiert, schließlich ging

"Überwiegend" sollte heißen: Ich kenn keinen Tintenstrahldrucker aus diesem
Jahrtausend, der das mit Schrittmotor macht. Da ich aber auch nur einen
kleinen Ausschnitt vom Markt kenne, mag's das geben.

> es nur darum, ihm eine bewährte Methode zu empfehlen.

Eben Encoderstreifen ist bewährt, billig und hinreichend genau und man
bekommt sie in nahezu allen Längen.

MfG Michael

Holger Metschulat

unread,
Aug 27, 2012, 3:58:17 PM8/27/12
to
Am 22.08.2012 22:48, schrieb Vinzent Hoefler:
Hallo zusammen,

> Wenn Du einen Schrittmotor hast, über Schritte zählen. Dann kannst Du
> auch das Anfahren mit passender Beschleunigung (positiv wie negativ)
> steuern. Benötigt allerdings eine Referenzposition.

Vielen Dank für die vielen Antworten. Werde es mal mit Schrittmotor und
Referenzposition per Lichtschranke am Anfang probieren.

Wolfgang Allinger

unread,
Aug 27, 2012, 4:17:00 PM8/27/12
to

On 27 Aug 12 at group /de/sci/electronics in article 503bd153$0$6567$9b4e...@newsspool3.arcor-online.net
<holger.m...@arcor.de> (Holger Metschulat) wrote:

>Am 22.08.2012 22:48, schrieb Vinzent Hoefler:
>Hallo zusammen,

>> Wenn Du einen Schrittmotor hast, über Schritte zählen. Dann kannst
>> Du auch das Anfahren mit passender Beschleunigung (positiv wie
>> negativ) steuern. Benötigt allerdings eine Referenzposition.

>Vielen Dank für die vielen Antworten. Werde es mal mit Schrittmotor
>und Referenzposition per Lichtschranke am Anfang probieren.

Und beachte Vinzents Hinweis: die SM verlieren Schritte, wenn das
Dremoment überschritten wird. Passiert sehr wenn man zu schnell oder gar
ruckartig auf die volle Frequenz geht. Also aufpassen beim
beschleunigen/bremsen.

Wenns der SM Controller nicht kann (heutzutage unwahrscheinlich) dann
musst Du selber für Rampen(funktion) als df/dt sorgen. Stichwort Ramper.

Und Referenzposition nicht mit Vollgas anfahren. Häufig hat man einen
Sensor, der anzeigt, dass man sich dem Refpunkt nähert, dann runter mit
Speed und schön langsam...

Ist kein Hexenwerk, nur wissen muss mans. Spart vieeeeel Zeit und
Nerven.

Im Stillstand auch das Haltemoment beachten. Voller Strom = Mdmax, aber
auch max Erhitzung :o



Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit)
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