Tastertje-idee

Alle andere vragen over zelfbouw machine`s kunnen hier terecht.

Moderator: Moderators

Plaats reactie
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7707
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Tastertje-idee

Bericht door DaBit » 15 apr 2015 23:31

Ik heb een 3D tastertje van Audiomaniacs, maar eigenlijk wil ik weer een tikje beter en handiger..

Een ideetje:

Afbeelding

Afbeelding

Afbeelding

Afbeelding

Afbeelding

Afbeelding

En nog twee plaatjes van een iets ouder idee met 14-16mm opname en AAA batterijen:

Afbeelding

Afbeelding

Afmetingen van het huis+deksel 50mm diameter, 26mm hoog.
Huis volledig van staal, onderaan afgesloten met een stukje 0,25mm latoenkoper of blik waar ribbels in geperst zitten. Dat stukje latoenkoper is dan ook meteen de veer die de contacten gesloten houd. Als onderkant, kruisstukje en kogeltjes geplaatst zijn kun je dat ding met een beetje soldeerpasta en een vlammetje vastzetten, zit-ie gelijk mooi gecentreerd op z'n 'natuurlijke plaats'.

'sterretje' waar de stylus aan vast zit ook staal, met V-groeven gemaakt met 2 hardstalen staafjes. Die kunnen er ook wel in gesoldeerd worden. Maakt contact met het huis via het geribbelde gesoldeerde latoenkoper.

Waarom de balletjes in het huis en niet de staafjes? Makkelijker maken voor mij; zo kan alles wat er toe doet in 1 gang gefreesd worden op dezelfde locatie in de klem -> maximale nauwkeurigheid. En ik heb geen bewegende draden naar de elektronica.

De 3 stalen kogeltjes moeten wel geisoleerd tov huis gemonteerd worden en er moeten dunne (lak-)draadjes aan. Geisoleerd monteren is het probleem nog niet zo; plaats een klein klontje kneedbaar staal type 'mag tijdelijk 300 graden hebben' in de ruimte waar-ie in moet en druk met de CNC de kogel er op de goede hoogte in; 0,1mm tussen kogel en huis ofzo. Voor het mooi solderen van de draad wil je eigenlijk wel een klein gaatje in die kogel. Zelf vonken, laten vonken, of gewoon met een dremeltje een klein gleufje slijpen ofzo.

Printje sluit vervolgens de ruimte waar de contacten zitten af. De onderkant vrijwel vol koper, dat is een mooie barriere. Die gesloten ruimte kun je vullen met iets dat corrosie van staal-op-staal tegengaat. Argon, dunne minerale olie, weetikhet.

Printje bevat 3 meetcircuits die de weerstand van de kogel-staafcontacten los meten, gevoed vanuit een CR2032 batterijtje. Moeten er 3 worden omdat het 'sterretje' aan massa ligt. Geen punt, microcontrollertje van een euro heeft ADC kanalen genoeg en kan ze sneller bemonsteren en verwerken dan hobbybesturingen het binnen kunnen lepelen.

Dekseltje voorzien van 3 V-groeven en een magneetje dat op een plaatje met 3 kogeltjes onderaan de spindel valt. Kan ik 'm makkelijk op de plek ploppen en de herhalingsnauwkeurigheid van die constructie is uitstekend. Waarom de V-groef op het dekseltje? Er komt nogal wat rommel van die frees af, en een iets uitstekend kogeltje is makkelijker (blind) schoon te vegen dan een V-groef. Die kogeltjes plaats ik dus op het deel dat de meeste rotzooi voor de kiezen krijgt: de freeskolom.
Mocht ik de boel in de spindel willen hebben dan is een dekseltje met opname ook geen punt. In de (ER25-)spindel is toch de ideale situatie, maar zie de rotatie en locatie in de Z-richting van het ding maar eens nauwkeurig vast te leggen.

Stelmogelijkheid heb ik niet expliciet voorzien; ik hou het zaakje liever maximaal stijf/stabiel en calibreer dan. Nu zit het dekseltje vast met 3 schroefjes in afstandsbusjes, en die kun je natuurlijk best shimmen of er een schotelveertje onder leggen als je zou willen.

Communicatie naar het moederschip gaat optisch met LEDjes. Korte pulsen met hoge frequentie, dat is makkelijk te onderscheiden van omgevingslicht en voor de smurf achter de freesbank ook te zien, levert een acceptabele vertraging op en vreet niet teveel energie. Batterijvoeding en hermetisch dicht metalen huis zijn ook prettig als je met minimale hoeveelheid componenten nauwkeurig wil meten.

Accepteer ik een maximale vertraging van 100usec tussen activeren contacten en signaal binnen in LinuxCNC dan zou het stroomverbruik laag uitvallen; ik schat een krappe milliampere. Ding hoeft immers maar een paarduizend keer per seconde heel eventjes te meten. Gaat je CR2032 celletje toch grofweg 200 uur mee.

Activeren uit slaapstand (~7 microampere slaapverbruik) doe je door de tasternaald te beroeren. Of voor je begint, of de eerste probecyclus doet het voor je. Wakker-word-tijd is microsecondes en je gaat toch eerst met 'hoge snelheid' naar het te tasten ding en doet daarna de probe nog eens langzaam over, dus da's geen probleem. Hooguit dat het 'ik zie een taster en die lijkt het te doen' signaaltje van de ontvanger er niet is als de taster slaapt, en daar wil je wel een fout op genereren.

Vragen/overpeinzingen:
- De inerte atmosfeer voor de contacten. Een vloeistof lijkt me handiger dan bijvoorbeeld argon, maar je moet er wel eentje hebben die zich makkelijk weg laat duwen met lage contactdruk. Welke zou geschikt zijn?
- Dat veerding onderaan. Heeft dat last van hysterese? Scheurt dat niet na 100000 probecycles?
- De kogeltjes en pennetjes. Als juwelenspul ook in verguld RVS316L te krijgen en dan zit er een gaatje in de kogeltjes waar je kunt solderen. Maar niet gehard natuurlijk, het goud is te hard/gelegeerd om een geweldig contactmateriaal te zijn en de rondheid zal ook wel minder zijn tov een lagerkogeltje. Zou dat een probleem zijn?

Voor de rest: shoot!
Laatst gewijzigd door DaBit op 19 mar 2017 21:06, 1 keer totaal gewijzigd.

Gebruikersavatar
janplastiek
Donateur
Berichten: 1504
Lid geworden op: 23 sep 2010 23:28
Locatie: Rijkevorsel België
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door janplastiek » 15 apr 2015 23:44

neem een binnenwerk uit een membraan thermostaat of een membraan uit een thermostaat van een ijskast, die zijn al gevormd, of kijk bij google eens naar een ether thermostaat, is al een doosje met gas gevuld
Laatst gewijzigd door janplastiek op 15 apr 2015 23:47, 1 keer totaal gewijzigd.
Breek de dag, frees een lijntje.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7707
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Tastertje-idee

Bericht door DaBit » 15 apr 2015 23:45

Goed plan, mits soldeerbaar of goed verlijmbaar. Scheelt weer een malletje fabriceren.

Gebruikersavatar
janplastiek
Donateur
Berichten: 1504
Lid geworden op: 23 sep 2010 23:28
Locatie: Rijkevorsel België
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door janplastiek » 15 apr 2015 23:49

zijn meestal uit messing, en hebben al een draadbusje

http://www.kleinveeservice.nl/losse-ethercapsule.html
Breek de dag, frees een lijntje.

Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 5957
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door hugo stoutjesdijk » 16 apr 2015 08:24

Oke, schieten, leuk. :mrgreen:
3 ledjes, die extra 2 zijn dan zeker voor je zelf, ding zit altijd op dezelfde oriëntering, je weet dus waar je de ontvanger moet plaatsen.
Kun je beter een ledje in de ontvanger zetten, weet je ook dat ze mekaar zien. ( rood/groen knipperend = zien of taster geraakt )
Bij die klikverbinding naar de machine maak je volgens mij weer de 90 graden fout, die v groef moet naar het hart wijzen.
Als je een reedrelaitje in dat ding maakt, kun je die laten activeren door de magnetische klikverbinding, hoeft ie niet eens in slaapstand, kan ie helemaal uit.
En eigenlijk heb ik zo m'n twijfels over de membraam, of dat wel flexibel genoeg is, en of het echt wel op z'n 'natuurlijke' positie is vast te solderen. MAW of er toch niet teveel nevenkrachten in dat tastertje komen waardoor het meetresultaat ongunstig beinvloed wordt.
En eigenlijk wil je best nog wel een redelijke uitslag op zo'n ding om niet steeds de taster te hoeven vernieuwen.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7707
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Tastertje-idee

Bericht door DaBit » 16 apr 2015 10:05

hugo stoutjesdijk schreef: 3 ledjes, die extra 2 zijn dan zeker voor je zelf, ding zit altijd op dezelfde oriëntering, je weet dus waar je de ontvanger moet plaatsen.
't zit nog een beetje in het 'virtueel spelen en voortschrijdend inzicht creeeren'-stadium.

Die 3 ingetekende LED's zijn meer een geheugensteuntje dat er 3-4 op de PCB aangesloten moeten kunnen worden. Ik weet nog steeds niet helemaal zeker of ik de taster eigenlijk wel naast de spindel wil. Maar die spindel blokkeren en het ding telkens op dezelfde Z plaatsen in de conus is ook niet helemaal triviaal. Dan moet je toch alweer iets van een 'voelspriet' op die taster maken die ergens tegen een nokje op de kolom aan loopt of iets dergelijks.

Aan de andere kant is ultranauwkeurig 99 van de 100x helemaal niet nodig. Voor tasten van een oppervlak (digitaliseren bestaand deel, of een correctieoppervlak opstellen voor bijv. een PCB-tje) is het belangrijk dat de orientatie gedurende de sessie hetzelfde blijft, maar wat die exact was om te beginnen is niet zo spannend. De afwijking is dan een offset die voor alle punten geld. En voor referentiepunt opzoeken voor het frezen uit blokmateriaal is het meestal ook niet spannend dat die taster er enkele tientallen um's naast zit.

Als het die 1 van de 100x dat het me wel interesseert maar wel mogelijk is. Dat ik dan Z moet hercalibreren door het ding een keer richting de toolsetter te laten bewegen (daar word de freeslengte bepaald. En tasterlocatie in Z + freeslengte moeten samen kloppen maar als de ene op -0,1mm uitkomt en de ander op +0,1mm maakt dat niet uit) en de spindel/taster in de juiste orientatie moet plaatsen zodat de calibratie in het XY vlak klopt, tsja, boeien.

Weet ik heel zeker dat ik die taster altijd op een 3-kogel-plaatje ga monteren dan heb ik de batterij ook niet perse nodig. 3 contacten zijn precies genoeg voor voeding, signaal en return :mrgreen:
Kun je beter een ledje in de ontvanger zetten, weet je ook dat ze mekaar zien. ( rood/groen knipperend = zien of taster geraakt )
Ontvanger heb ik me nog niet druk over gemaakt :mrgreen:
Maar daar een LEDje in is wel zo handig idd. Al zie ik dat in LinuxCNC ook wel.
Bij die klikverbinding naar de machine maak je volgens mij weer de 90 graden fout, die v groef moet naar het hart wijzen.
Klopt. :oops:
Als je een reedrelaitje in dat ding maakt, kun je die laten activeren door de magnetische klikverbinding, hoeft ie niet eens in slaapstand, kan ie helemaal uit.
Had ik ook al bedacht, maar ik vraag me af hoe nodig die extra complexiteit is. Volgens mij is het vrij onmogelijk om 'm te plaatsen zonder te activeren; ergens heb je wel een beweging te pakken die 'm heel eventjes activeert.
En eigenlijk heb ik zo m'n twijfels over de membraam, of dat wel flexibel genoeg is, en of het echt wel op z'n 'natuurlijke' positie is vast te solderen. MAW of er toch niet teveel nevenkrachten in dat tastertje komen waardoor het meetresultaat ongunstig beinvloed wordt.
Daar twijfelde Audiomaniacs ook al aan en jullie zouden best eens gelijk kunnen hebben.
Zou een lapje rubber (en een alternatieve massa-verbinding) een betere oplossing zijn? Wat voor spul moet ik dan hebben?
En eigenlijk wil je best nog wel een redelijke uitslag op zo'n ding om niet steeds de taster te hoeven vernieuwen.
Belangrijker vind ik dat de taster niet vals activeert bij bewegingen in ijlgang. Als-ie dat niet doet hoef ik het probe-signaal niet te blokkeren buiten probe-bewegingen om en gaat LinuxCNC in de ho-ijzers als-ie een geactiveerde probe ziet terwijl-ie dat niet verwacht. Dan hoef ik maar een paar millimeter overtravel te kunnen hebben om vol in ijlgang ergens tegenaan te kunnen botsen zonder schade.

Gebruikersavatar
janplastiek
Donateur
Berichten: 1504
Lid geworden op: 23 sep 2010 23:28
Locatie: Rijkevorsel België
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door janplastiek » 16 apr 2015 12:53

Zou het ook niet kunnen werken met een schijfje met een kogelgewricht in het center, waar een staafje doorsteekt en waar de kant in de houder bvb ook met een bolletje, in een buisje of een geruimd gat zit, waar je dan door contact te maken met dat bolletje schakelt.
gat in buisje 6mm bolletje in buisje 2mm schakelt na 2mm verplaatsing, stylus bolletje 4mm 2mm verplaatsing center van het bolletje is zijkant werkstuk.
als je dan het schijfje verend of glijdend op een busje maakt kan je in de z richting na x? hoogte in te drukken schakelen voor het aftasten van een oppervlak
Breek de dag, frees een lijntje.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7707
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Tastertje-idee

Bericht door DaBit » 16 apr 2015 13:34

Wil je daarmee nauwkeuriger zijn dan met 3-contacten-onder-120-graden dan heb je wel een erg nauwkeurig kogelgewricht nodig, en vooral dat schakelen in de Z is dan lastig want het rotatiepunt van dat kogelgewricht moet wel weer exact op dezelfde plek terugkomen. Eventueel moet de stylus kunnen schuiven in de kogel.
Verder wil je je contacten (bolletje+buisje) eigenlijk nog in een gecontroleerde/inerte atmosfeer hebben, dus dat kogelgewricht moet nog dicht zijn ook.

Het is een methode die kan werken, maar ik zie eigenlijk maar 1 voordeel en dat is dat het rotatiepunt op een heel handige plek ligt.

Gebruikersavatar
janplastiek
Donateur
Berichten: 1504
Lid geworden op: 23 sep 2010 23:28
Locatie: Rijkevorsel België
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door janplastiek » 16 apr 2015 13:52

maak dan een potje uit pom met een bodem zo dun als een membraan en een verdikking in het midden waar de stylus door zit. het membraan zal telkens terug zijn oorspronkelijke vorm aan nemen, en zelfs indien niet, de positie van het schakelen blijft tov de binnenkant van het buisje, er word pas geschakeld als de kogel de rand aantikt.
Breek de dag, frees een lijntje.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7707
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Tastertje-idee

Bericht door DaBit » 16 apr 2015 17:23

janplastiek schreef:maak dan een potje uit pom met een bodem zo dun als een membraan en een verdikking in het midden waar de stylus door zit. het membraan zal telkens terug zijn oorspronkelijke vorm aan nemen
Ja, daar twijfel ik wel aan. Zowiezo kruipen thermoplasten en zijn ze vocht/temperatuurgevoelig. POM doet het heel goed in dat opzicht, maar niet 'nihil'. Ik zou dus het liefste de delen die het schakelpunt bepalen uit staal hebben. Staal is stijf, relatief temperatuurongevoelig en relatief makkelijk te bewerken.
en zelfs indien niet, de positie van het schakelen blijft tov de binnenkant van het buisje, er word pas geschakeld als de kogel de rand aantikt.
Ja, maar dat gaat alleen op als het zwaartepunt waarom het styluszaakje roteert exact op hetzelfde punt blijft onder alle bedrijfscondities. En ik kan het mishebben, maar dat zie ik met een POM membraan ook niet gebeuren. Dan zou je dat POM membraan moeten nemen en een kogelgewricht.

De constructie met 3 armpjes voldoet aan die voorwaarde, het punt varieert alleen afhankelijk vanaf welke richting je tegen de stylus duwt. Als je 2 armpjes op moet lichten is de armlengte naar de stylus korter dan wanneer je er maar eentje hoeft, en ook de kracht en daarmee de buiging van de stylus varieert. Daar komen die 'lobben' vandaan in de gevoeligheid en het is de reden dat Renishaw & co hun heil zoeken in krachtsensoren.

Nu komt het mij opzich niet op de laatste micron, maar als ik ze krijgen kan laat ik ze niet liggen.

tantan
Donateur
Berichten: 438
Lid geworden op: 14 jun 2007 16:39
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door tantan » 16 apr 2015 22:42

Nou nog wireless, dan kan hij ook in een toolwisselaar gebruikt worden 8)

Leo.D
Berichten: 263
Lid geworden op: 21 jan 2011 12:52
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door Leo.D » 16 apr 2015 22:49

in het kader van 'schieten' iets anders:
in plaats van een membraan bijvoorbeeld een piezo gebruiken en daar in het midden een montagemogelijkheid voor de stylus aan maken. Het geheel aan de omtrek ophangen.
Met wat elektronica geknutsel zorgen dat de stylus in trilling komt. Op het moment dat de stylus in contact komt met een ander materiaal zal de trilling ervan veranderen. Deze verandering waarnemen en doorgeven als schakelpunt.

Idee is niet nieuw

Groet, Leo

Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 5957
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Tastertje-idee

Bericht door hugo stoutjesdijk » 17 apr 2015 09:00

tantan schreef:Nou nog wireless, dan kan hij ook in een toolwisselaar gebruikt worden 8)
Dan heb je er toch overheen gelezen, hij is draadloos. ( optisch)

Voor wbt de membraam, als je kans zou zien die vorm naar binnen toe dieper naar binnen te krijgen ( kegel) en het aanhechtpunt zo dicht mogelijk bij het hart van de kantel-ster. Zal de invloed ook minder worden.
Zo'n balg koppeling heeft ook behoorlijke zijdelingse flexibiliteit.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7707
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Tastertje-idee

Bericht door DaBit » 17 apr 2015 09:36

Leo.D schreef:in het kader van 'schieten' iets anders:
in plaats van een membraan bijvoorbeeld een piezo gebruiken en daar in het midden een montagemogelijkheid voor de stylus aan maken. Het geheel aan de omtrek ophangen.
Met wat elektronica geknutsel zorgen dat de stylus in trilling komt.
Heb ik ook overwogen, en dan de simpele variant van naald in trilling brengen met een bimorphje en triggeren als de Q-factor van de resonantie terugloopt. Op dat moment staat de naald energie af aan iets anders.

Moet je wel nog wat verzinnen om het heel te houden want buigen kan het niet. En daarvoor pak je dan toch al gauw weer 3 kogels + 3 V-groeven. Dat zou dus een mooie toevoeging zijn op het concept.
hugo stoutjesdijk schreef: Dan heb je er toch overheen gelezen, hij is draadloos. ( optisch)
Inderdaad.
Iets met RF is toch al lastiger. De lengte van de boodschappen die zender en ontvanger uitwisselen moet dan groeien ivm storing en dat is niet goed voor de tijdvertraging. Dan komt het al gauw er op neer dat de taster een klokje moet synchroniseren met de besturing en tegen de besturing moet zeggen 'ik triggerde op tijdstip X'.
Voor wbt de membraam, als je kans zou zien die vorm naar binnen toe dieper naar binnen te krijgen ( kegel) en het aanhechtpunt zo dicht mogelijk bij het hart van de kantel-ster. Zal de invloed ook minder worden.
Zo'n balg koppeling heeft ook behoorlijke zijdelingse flexibiliteit.
Dat is natuurlijk ook nog een optie: geen kegel maken maar een stukje RVS slang/balg bovenaan bij het sterretje vastsolderen/lijmen, stylusopname coaxiaal door die balg laten lopen, en 'onderaan' die balg ook vastzetten op een afdekplaatje.

Zou dat een betere optie zijn dan overstappen op een soepel plakje rubber? Met een metalen afdichting durf ik eventueel argon als inerte atmosfeer nog wel aan, met rubber zal het echt een vloeistof moeten worden. En die heb ik er nog geen gevonden waarvan ik zeg 'dat moet het worden'.

Plaats reactie