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Topic: Construcción de puerta corredera automática. (Read 419 times) previous topic - next topic

Arduturan

Jul 17, 2018, 02:45 pm Last Edit: Jul 18, 2018, 11:51 am by Arduturan
Construcción de puerta corredera automática.


Hola ! Este es mi segundo proyecto con arduino y no tengo mucha idea así que si veis que lo que propongo es una tontería o locura avisad ...

La cosa es que un compañero necesita una puerta corredera automática para instalar en su lugar de trabajo pero las únicas que encontramos eran muy caras o requerían de obras para su instalación,

como el lugar donde se tiene que instalar es de alquiler tampoco podemos realizar nada de obra ya que el propietario no lo permite.


La idea es hacer el mecanismo montado sobre una guia de aluminio de 4 X 4 X (la longitud aún no la sé ) esta guia ira atornillada a la pared mediante unos ángulos de metal.


El mecanismo constara de una guia por la que correrá la puerta empujada mediante un husillo de 80 cm de longitud conectadado a un motor nema 23,

este motor es alimentado mediante un driver y este driver a su vez es controlado por el arduino,

en ambos lados de la puerta tendrá un sensor ultrasonico que enviara al arduino la señal para que el arduino sepa cuando abrir y cerrar la puerta.


Lo ideal seria que la puerta se abra y cierre rápido y que aguante jornadas de unas 8 horas abriéndose y cerrándose más o menos cada 5 minutos.


También seria muy útil que tuviera una función para mantener la puerta tanto abierta como cerrada y un botón de paro de emergencia en ambos lados por si algo falla.

En el filo de la puerta tenia pensado poner algún tipo de perfil o pieza móvil conectada a unos interruptores pulsadores tipo final de carrera para que en caso de que la puerta se cierre y encuentre un obstáculo ya sea una persona u objeto esta se detenga,

lo ideal seria que volviera a abrirse en caso de obstrucción.


Y ya para terminar estaría muy bien si pudiera mostrar mediante una lcd el estado en que se encuentra la puerta (abriendo, cerrando, abierto, cerrado). Aunque esto último no seria necesario realmente.


La parte mecánica más o menos la tengo clara ya que he pensado en hacerlo lo más simple posible, de momento las únicas dudas mecánicas que tengo es si el la conexión del husillo y el motor seria mejor hacerla con una pieza rígida o utilizar una de esas flexibles como las que se usan en las impresoras 3d para evitar las vibraciones.

También he visto que existen unas piezas para el usillo que tienen un muelle,
aunque no sé bien cual es su función parece una especie de amortiguación para evitar que el usillo castigue la rosca en los cambios de sentido del giro del husillo.(ya pondré una foto de la pieza cuando la consiga).


Bien pues aquí empiezan mis dudas sobre la programación y las limitaciones de arduino,


Tengo dos placas diponibles un arduino Uno y un arduino Mega (ambas chinas) cual de las dos seria mejor utilizar?


Que seria mejor o más lógico ? Programar cada sensor para que detecte abra la puerta  y tras determinado tiempo cierre o que un sensor te detecte abra y al pasar al otro lado te detecte el otro sensor y cierre?


Se puede programar el arduino para que empiece el giro de motor a una velocidad lenta y luego aumente para que el arranque y la frenada no sean muy bruscos?


Si por ejemplo se corta el suministro de corriente durante la operación y la puerta esta a medio recorrido o cerrada, como hago para que esta vuelva a su posición inicial ? es decir seria parecido a programar la función home de las impresoras 3d con finales de carrera?


Se puede hacer mediante unos finales de carrera que al topar con un obstáculo la puerta inicie la secuencia de apertura y cierre independientemente de que los sensores te estén o no detectando presencia?


Dispongo de una impresora y de varios motores de lectores de cd para hacer pruebas se puede hacer una maqueta a escala para realizar las pruebas de programación, para que una vez conseguido que el programa funcione correctamente solo tenga que conectar todo al motor nema 23? (es que parece muy potente como para hacer pruebas con él y no quiero romperlo por que de momento no hay presupuesto para otro).


Bueno de momento es todo lo que se me ocurre supongo que en cuanto empiece a realizar tanto el moteje físico como la programación ya saldrán más dudas.


Voi a intentar colgar unas fotos de lo que tengo por el momento haver si me sale.






surbyte

Hola @Arduturan, por favor edita esas imágenes con la guía que te pasé por privado creo que dos veces.

Tu proyecto tiene dos fases, la mecánica que dices tenerla mas o menos entendida y la electrica/electrónica.

Quote
Tengo dos placas diponibles un arduino Uno y un arduino Mega (ambas chinas) cual de las dos seria mejor utilizar?
El UNO. El mega sobra para esta tarea.

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Que seria mejor o más lógico ? Programar cada sensor para que detecte abra la puerta  y tras determinado tiempo cierre o que un sensor te detecte abra y al pasar al otro lado te detecte el otro sensor y cierre?
La segunda opción, con la salvedad que en el mientras tanto NADA se interponga.
Me parece un proyecto que puede ser peligroso y no se hasta que punto las normas de tu ciudad lo permitan pero supongamos que no violas ninguna reglamentación municipal o de tu ayuntamiento (como le digas en tu país).

Quote
Se puede hacer mediante unos finales de carrera que al topar con un obstáculo la puerta inicie la secuencia de apertura y cierre independientemente de que los sensores te estén o no detectando presencia?
Se puede hacer todo pero los finales de carrera son finales de carrera o sea switches que dicen la puerta esta o no esta acá. Punto. Nada mas. Lo demás es programación.


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Si por ejemplo se corta el suministro de corriente durante la operación y la puerta esta a medio recorrido o cerrada, como hago para que esta vuelva a su posición inicial ? es decir seria parecido a programar la función home de las impresoras 3d con finales de carrera?
Fuerza bruta, deberías considerar todo para una situación como esa y ademas de que quede libre para moverla manualmente y/o trabarla mecánicamente.


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Dispongo de una impresora y de varios motores de lectores de cd para hacer pruebas se puede hacer una maqueta a escala para realizar las pruebas de programación, para que una vez conseguido que el programa funcione correctamente solo tenga que conectar todo al motor nema 23? (es que parece muy potente como para hacer pruebas con él y no quiero romperlo por que de momento no hay presupuesto para otro).
Ponte a armarlo pero acá es donde yo te diría... que te detengas.
Debes armar una maqueta y usar elementos que luego no cambien de funcionamiento.
AL motor no lo vas a romper en pruebas de ningún modo y lo mejor sería que lo uses total estará trabajando en condiciones completamente livianas casi sin carga. Asi que es imposible que lo quemes.

Los pasos a dar serían. Buscar el driver para tu motor NEMA 23, luego conseguir la librería y ponerse a probar movimientos simples.
Luego intercalas los switches o finales de carrera y a probar lo básico
Finalmente veremos que sensor usas para detectar obstáculos y como lo incorporas a tu puerta corrediza.


Arduturan

Muchas gracias por todas las respuestas  surbite ,

 No lo he editado por que no he tenido tiempo, me ha entrado algo de trabajo y lo primero es lo primero.

 Voy echando un ojo al foro de vez en cuando pero soy muy lento para estas cosas y quería hacerlo bien para precisamente no darte mas trabajo de la cuenta, ya leí las normas .

 No tenia intención de repostear en otro idioma ni de repetir el hilo ...

 En fin el driver ya lo tengo lo compre junto con el motor los sensores también, solo me faltaría la pieza que conecta el eje roscado con el motor y la fuente de alimentación ,

 básicamente es la programación lo que me tiene mas preocupado pues desconozco bastante el tema,
 aun y con eso mas o menos e visto algunos videos de youtube y ya voy viendo que no es tan complicado,
 no pretendo que me lo hagas quiero aprender a hacerlo yo simplemente que no veía por donde empezar.

 Muchas gracias de nuevo luego sigo y os cuento mis avances

surbyte

Tienes la librería Stepper en tu mismo IDE y tienes ejemplos

Ahora ve a Google y escribe : Arduino stepper y mira algun ejemplo y/o tutorial que se ajuste a tu hardware, lo reproduces y lo pones en marcha. No necesitas ninguna pieza mecánica para esta parte.
Es solo probar código/pines y ver que todo funciona.

No alimentes motores con el Arduino, usa fuentes adecuadas externas. Debes compartir GND.

Kike_GL

Para evitar que se cierre la puerta mientras aun hay transito por ella podrías usar un sensor de barrera infrarojo o un laso inductivo si es que por la puerta pasan vehiculos metalicos.

Dependiendo del peso de la puerta deberías elegir la reductora y potencia del motor. No estoy seguro que un motor paso a paso sea el recomendado.
Saludos, Kike_GL

Arduturan

Hola Kike_GL, muchas gracias por las respuestas!  Ya e tenido en cuenta el peso de la puerta,
compre el motor y el driver mas potentes que había en la tienda,
en teoría el motor puede arrastrar 19,3 kg.

Si a eso le sumas que el husillo actuara como reductor aun tendrá mas fuerza , la puerta sera muí ligera ,
la mision de la puerta no es otra que evitar que entre vapor de agua de una havitacion a otra,
no van a pasar vehículos simplemente pasara una persona andando.

El tamaño de la puerta es el de una habitación domestica normal mas bien triando a pequeña, no es una puerta industrial.

Había pensado en realizar la puerta con una lamina de madera muy fina ya que en caso de emergencia esta se pudiera romper fácilmente de una patada por ejemplo, también al ser lijera y no tener mucha masa se podrá mover deprisa sin coger mucha inercia,

con la guía y los rodamientos que compre no creo que sean necesarios mas de unos 5 kgs de fuerza para moverla por lo que el motor ira muy sobrado, ya lo e pensado también para que no vaya el motor al limite y alargar su vida útil , pues si funciona se le dará un uso bastante intensivo,
los sensores que comentas están muy bien pero son demasiado caros y se nos salen del presupuesto.

Tienes la librería Stepper en tu mismo IDE y tienes ejemplos

Ahora ve a Google y escribe : Arduino stepper y mira algun ejemplo y/o tutorial que se ajuste a tu hardware, lo reproduces y lo pones en marcha. No necesitas ninguna pieza mecánica para esta parte.
Es solo probar código/pines y ver que todo funciona.

No alimentes motores con el Arduino, usa fuentes adecuadas externas. Debes compartir GND.
Muchas gracias Surbyte intentare hacerlo esta tarde , el problema es que no tengo la fuente adecuada para el driver y temo que este rompa por trabajar con voltaje y amperage insuficientes ,

si bien he visto que se puede ajustar para trabajar con distintos motores, por lo que intentare buscar un motor menos potente y con suerte alguna de las fuentes que tengo podrá alimentarlo, en teoría una vez configurados los voltajes y los pines de arduino , solo debería reconfigurar el driver i cambiar la fuente de alimentación y el motor por los definitivos no?

surbyte

Quote
el problema es que no tengo la fuente adecuada para el driver y temo que este rompa por trabajar con voltaje y amperage insuficientes ,
Recuerda que llegas al foro con un problema entonces comparte tus problemas para poder guiarte.
Motor : que motor? Datos tecnicos
Corriente, tensión?

Que driver estas pensando en usar?


Arduturan

#7
Jul 18, 2018, 09:30 pm Last Edit: Jul 18, 2018, 09:58 pm by Arduturan
Hola de nuevo Surbyte !

No he podido hacer nada esta tarde por que me han traído mas cosas para reparar y asta ahora mismo que no he tenido tiempo,

El motor es el mismo que puse en el primer post según la tienda es un motor Nema 23

EL titulo del anuncio en concreto es este ;

Motor PAP Nema 23 19.3kg Stepper Motor 57HS762804 CNC Maquina Corte Laser I0117.

Las especificaciones que dan sobre el motor son las siguientes:

Phase : 2

Step angle : 1.8 deg

Voltage :3,8 V

Current : 2,8 A

Resistence: 1,1 ohmnios

Inductance : 3,6 mH

Holding Torque : 1,89 N.m

Insulation Class : B

Mass 1,1 Kg

Respecto al driver es el de la foto que puse y este es el titulo del anunció  :

TB6560 CNC Router 1 Eje Controlador Motor Paso a Paso Driver 3A Impresora I0106

(en la placa pone BL-TB6560-V2.0 y abajo en pequeño D305))

Y esta es toda la información que daban en el anuncio sobre el driver al momento que realize compra y digo esto por que al mirar ahora el anuncio el vendedor lo a modificado y ya no aparecen las especificaciones ,
pero las guarde en el momento de hacer la compra, una costumbre que tengo por si retiran el anuncio o lo modifica como a pasado justamente . esta tal cual aparecía en el anuncio no es que me diera pereza traducir la mitad...

TB6560 driver 1 eje motor paso a paso                                  

Características:

  voltaje operativo mínimo: 10 V
  voltaje operativo máximo: 35 V (24V recomendado)
  máxima corriente: ± 3 A
  motor paso a paso · dos fases · cuatro fases
  resolución de los micropasos: full, 1/2, 1/8, y 1/16
  medidas de PCB :  75x50 mm

CNC Router 1 Axis Controller Stepper Motor Drivers TB6560 3A driver board

Working voltage DC 10V-35V.Recommended to use a switching power supply DC24V power supply.

6N137 high-speed optical coupling, guarantee high speed without losing step.

Using the TB6560AHQ chip with low voltage shutdown, overheating stop and overcurrent

protection circuit to ensure optimal performance.

Rated maximum output: 3A, peak 3.5A.

For two-phase within 42,57 stepping 3A / four-phase / of line four / six-wire stepper motor,

and is not suitable for more than 3A stepper motor.

Automatic half current function.

Subdivision: whole step, half-step, step 1/8, 1/16 step, a maximum of 16 subdivisions.  

Esto es todo lo que venia sobre el driver en el anuncio.

El propio driver cuenta con una serie de switches  y una tabla serigrafiada con los valores correspondientes para ajustarlo de diversas formas pero aun no he llegado al punto de estudiar esto ,
si bien e visto un video en youtube en el que lo ajustan para un motor igual al mio,
,
La fuente de 24 voltios y 3 Amperios tambien la tenian en la misma tienda  pero no me alcanzo a comprarla aun.

Yo dispongo de algunas fuentes pero creo que de 24vol y 3 A no tengo ninguna por el momento.

Por eso pense en ajustarlo para un valor mas bajo por el momento y probar con algun otro motor mas pequeño.

Que opinas es factible esto que digo ?

Es mejor esperar a tener la fuente y provarlo directamente con el motor nema 23?

O lo puedo probar con el motor Nema 23 por debajo del voltaje indicado sin poner en peligro el driver?

Muchas gracias de nuevo por vuestro tiempo y por la respuestas !


[img]http://forum.arduino.cc/index.php?action=dlattach;topic=558567.0;attach=266672[/img.]

Kike_GL

#8
Jul 19, 2018, 11:03 am Last Edit: Jul 19, 2018, 11:08 am by Kike_GL
la mision de la puerta no es otra que evitar que entre vapor de agua de una havitacion a otra,
no van a pasar vehículos simplemente pasara una persona andando.
Perdon que sea aguafiestas, pero porque no usas una cortina de PVC industrial ? Cortinas PVC.
Saludos, Kike_GL

Arduturan

Perdon que sea aguafiestas, pero porque no usas una cortina de PVC industrial ? Cortinas PVC.
Jajajaja ,no eres aguafiestas hombre !

 Esa opción ya la pensamos de hecho ya puso una cortina de pvc al principio,
 pero el problema es que tiene que pasar con cosas delicadas (impresiones con tinta fresca) en las manos constantemente y la cortina representa tener que detenerse darse la vuelta y pasar de espaldas para evitar que la cortina toque lo que transporta, aún y con esa técnica de vez en cuando la cortina le tocaba la pieza y esta queda inservible,

 ten en cuenta que la medida de la puerta es como una puerta domestica y la cortina es muy rígida,
al ser tiras más cortas que en una puerta industrial no se doblan tan fácilmente,
 además a un lado de la puerta hay una pared por lo que al desplazarla hacia el lado esta hace tope con la pared y molesta al pasar, esto hace que tenga que pasar más despacio, con la consecuente perdida de tiempo y productividad.

Muchas gracias por la idea de todos modos,y si se te ocurre otra opción no dudes en comentarla, no creas que nos estamos complicando la vida por capricho, ya hemos barajado diversas opciones, desafortunadamente creo que la más factible relación utilidad /precio es la de la puerta corredera.

Aunque mira, me das una idea y es que si en lugar de usar una lamina de madera o plástico para la puerta usamos la propia cortina en caso de emergencia estaría solucionado el tema de la apertura manual... Consultare haber que le parece la idea y si aún tiene la cortina,puede que la reciclemos.

Arduturan

#10
Jul 24, 2018, 11:39 pm Last Edit: Jul 25, 2018, 12:22 am by Arduturan
Hola de nuevo !  perdón por postear dos veces seguido,pero nadie respondió nada y tengo nuevos avances y mas dudas

Ya conseguí hacer andar el motor ajuste el driver para funcionar con un amperio y le puse una fuente de un amperio, si bien la primera vez coloque mal los cables y el motor solo hacia ruido y no se movía ,
ya que entendí mal el funcionamiento de la secuencia ,  según la información del vendedor es esta A, C, B, D, y yo aplicando mi lógica puse A, B, C, D...

en fin esto ya me quedo mas o menos claro viendo un tutorial en youtube tal y como me recomendó Surbyte,

La pregunta es: si bien ya anda , como se que lo hace en la dirección correcta respecto  a lo que dicta el código?

Por que imagino que al igual que en los motores que no son por pasos si se invierten el orden de las bobinas ira al revés no?

Por cierto no utilice ninguna libreira para el código , ya que el ejemplo que vi sobre la librería steper era para un motor con reductora y otro drive diferente al mio.  

De momento es todo no avance mas por que ando liado de trabajo pero sigo en cuanto pueda y os comento como esta funcionando la cosa y mas dudas seguramente...

Un saludo !

surbyte

#11
Jul 25, 2018, 12:06 am Last Edit: Jul 25, 2018, 12:08 am by surbyte
Quote
La pregunta es: si bien ya anda , como se que lo hace en la dirección correcta respecto  a lo que dicta el código?
Tiene importancia saber si va como dice el código, lo que importa es si hace lo que tu quieres y si gira para un lado y para el otro, anotas, este será giro horario y este antihorario y adelante con la siguiente tarea

Quote
Por cierto no utilice ninguna libreira para el código , ya que el ejemplo que vi sobre la librería steper era para un motor con reductora y otro drive diferente al mio. 
No hay códigos para reductores y no reductores. Todos son configurables.

Recuerda que las imagenes deben verse y para ello te pasé una guia para que lo hagas. Subiendo el adjunto y luego editando tu post y colocando la etiqueta de imagen.
Mira de nuevo

Arduturan

Muchas gracias por la información Surbyte !

Perdón por no editarlo antes es que me pide esperar 5 minutos y me entretuve mirando un vídeo de youtube ...

 Mañana intentare continuar un poco mas , intentare aprender a cambiar la velocidad mediante programación y cambiar la dirección de giro mediante programacion y si lo logro tambien intentare con dos finales carrera .

 Un saludo!

surbyte

Bien, estas avanznado muy bien, cumpliendo etapas con mucha lógica. Tendras un buen resultado, ya verás.

greur

Amigo Arduturan, Lo que me parece de este proyecto: es que ese tipo de motor no es el adecuado para abrir y cerrar una puerta.
El motor de pasos esta diseñado para maquinas que necesiten moverse en forma precisa en recorridos de centésimas de mm o menos, creo que para este tipo de mecanismo para abrir una puerta iría mejor un motor normal ac o dc, mejor el segundo porque es mas sencillo de graduar la velocidad de la puerta en movimiento. Por supuesto también resulta mas costosa la electrónica de potencia para manejar un motor de pasos que para un motor DC standar. Saludos 

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