Aide pour projet Terminale

Bonjour, nous sommes un groupe pour un projet de terminale en science de l'ingénieur. Notre idée est de faire une tirelire automatisée ( Qui peut trier ET redistribuer les pièces) . Pour ce projet, nous devons utilisé arduino, et nous sommes actuellement en recherche de capteurs ; capteurs de chocs ou vibrations, capteur de présence, et verrins ( nous comptons acheté un arduino comportant 54 entrées/sorties)
La tirelire n'a pas la fonction anti fraude; elle ne trie que les pièces allant de 0.01 à 2 euro

-7 Capteurs de chocs ou vibrations (changement : nous allons surement faire un capteur de présence en hauteur) ; il y a 8 pièces différentes donc il faut 7 capteurs, le système de trie se fait uniquement sur la taille des pièces donc un capteur de vibrations a chaque hauteur.

-8 systèmes rapides qui éjectent les pièces dans leurs tubes respectifs

-8 éjecteurs (sans système à air comprimé) qui poussent chaque pièces pour la redistribution

Voila j'espere avoir été assez précis, nous recherchons donc des capteurs répondant à ces critères, merci.

Voici un shéma ( très mal fait) qui explique comment serait positionnés les capteurs et les éjecteurs pour le triage.

shéma.bmp (960 KB)

projetbeaumont:
Bonjour, nous sommes un groupe pour un projet de terminale en science de l'ingénieur. Notre idée est de faire une tirelire automatisée ( Qui peut trier ET redistribuer les pièces) . Pour ce projet, nous devons utilisé arduino, et nous sommes actuellement en recherche de capteurs ; capteurs de chocs ou vibrations, capteur de présence, et verrins ( nous comptons acheté un arduino comportant 54 entrées/sorties)

bonjour
c'est bien de vous y prendre dés maintenant :grin:
je ne suis pas sur que le meilleur capteur pour discriminer les pieces soit un capteur chocs ou vibrations , je verrais plus un/des capteurs opto etagés.
pour le tri et les distributeurs , des solenoïdes feront l'affaire (c'est ce qui est utilisé dans les distributeurs)
meme si vous n'integrez pas d'anti-fraude , une bonne conception mecanique à la base sera la clef de la reussite

Bonjour,

Je ne le sens pas trop bien le capteur opto pour ce genre de mesures. (pas assez précis ?)
De même, je ne vois pas contrôler la taille des pièces à l'aide d'un capteur de vibrations ?
Des vibrations pour faire avancer les pièces oui.

Contrôler la différence de diamètre des pièces, d'épaisseur, (de poids ? de métal ?)
Pour l'instant, je ne le vois que mécaniquement mais ... ??
Les pièces roulent dans une gorge et sont soumises à un "aiguillage" calibré.

Comment fonctionnent les trieuses de pièces ? J'en ai déjà vues mais je ne m'en souviens plus.

Géryko

Pour fonctionner le rayon optique doit être bien colimaté ou la surface du détecteur très petite .
Avec du matériel courant tu n'auras droit qu'a des patates.

Peut -être une solution avec des détecteurs placés derrière de tout petit trous, les pièces roulant dans une glissière inclinée afin de les maintenir bien perpendiculaires aux rayons.

Vous pouvez l'expérimenter facilement sans attendre, point besoin de micro-conroleur : on trouve des cornières en U ou mieux vous pouvez assembler deux cornières d'angle pour former un U de la largeur des pièces. Des petits trous (forets de 1 mm ou 2 mm) à différentes hauteurs dans une des deux face verticale du U et des photodiodes de réception derrière bien calfeutrées pour éviter le rayonnement ambiant.
Travail en infra rouge quasi obligatoire : pour minimiser les effets parasites du rayonnement ambiant et beaucoup plus grand choix de composants.

Les trieuses de pièces utilisent aussi le poids, et pas seulement le diamètre (sinon j'ai une caisse à outil pleine de rondelles en acier :grin:).
Ca peut se faire avec une sorte de rampe de descente, les pièces trop légères n'ont pas assez d'inertie pour remonter.

Les propriétés magnétiques des pièces peuvent aussi être détectées.

Bonsoir,

Dans la présentation du projet il n'est question que du diamètre des pièces.
Peut-être des capteurs d'effort (Jauges de contraintes) pour mesurer le diamètre des pièces ?
Mesures analogiques un peu plus difficiles à mettre en oeuvre.

Géryko

Bonjour
Mesurer la surface des pièces:
les pièces roulent dans une rainure, d'un côté on éclaire avec une diode led blanche (par exemple) au travers d'une surface dépolie pour avoir une surface lumineuse uniforme (un simple papier calque, peut-être). De l'autre côté une cellule qui mesure la lumière. Au fur et à mesure que la pièce passe, la lumière diminue jusqu'à un minimum dépendant de la grandeur de la pièce puis ré-augmente. En mesurant le minimum et suivant sa valeur on connaît la pièce.

Regarder du côté des capteur CCD comme sur les scanners : on croit que c'est compliqué à piloter mais c'est facile :wink:

Il suffira d'éclairer d'un côté et de mettre le capteur perpendiculaire à la trajectoire de la pièce pour pouvoir la mesurer

Alors déjà merci à tous pour vos réponses. Vous nous avez proposez des idées très intéressantes , et nous sommes en train de les étudier en évaluant leurs avantages et inconvénients.

Artouste :

je ne suis pas sur que le meilleur capteur pour discriminer les pieces soit un capteur chocs ou vibrations , je verrais plus un/des capteurs opto etagés.
pour le tri et les distributeurs , des solenoïdes feront l'affaire (c'est ce qui est utilisé dans les distributeurs)

Oui, nous voulons utilisé un capteurs de présence type photoled (infrarouge) puisque les capteurs de vibrations contenaient trop de défauts (un coup de poing sur la table et tout part en vrille, matériel onéreux ou imprécis). Pour les solenoïdes, pourriez-vous développer s'il vous plait ? Nous ne savons pas vraiment ce que c'est. On pensait mettre une sorte de poussoirs type verrin pour éjecter les pièces.

geryko

Je ne le sens pas trop bien le capteur opto pour ce genre de mesures. (pas assez précis ?)
De même, je ne vois pas contrôler la taille des pièces à l'aide d'un capteur de vibrations ?
Des vibrations pour faire avancer les pièces oui.

Contrôler la différence de diamètre des pièces, d'épaisseur, (de poids ? de métal ?)
Pour l'instant, je ne le vois que mécaniquement mais ... ??
Les pièces roulent dans une gorge et sont soumises à un "aiguillage" calibré.

Comment fonctionnent les trieuses de pièces ? J'en ai déjà vues mais je ne m'en souviens plus.

Oui nous craignons aussi ce problème mais normalement ça devrait être assez précis avec des tests.. Les capteurs à vibrations étaient juste là pour détecter la présence de la pièce, et comme ils sont situés à chaque hauteurs respectifs des pièces ça active les éjecteurs et du coup on sait quelle est la pièce éjectée (schéma).
On pense partir sur un triage uniquement mécanique, on aurait pu faire une reconnaissance par images mais cela prend beaucoup de temps et d'argent (il y a énormément de types) et ça ne prend pas en compte les nouvelles pièces. La reconnaissance d'alliage n'était pas envisageable, nous n'avons pas les connaissances pour.

68tjs :

Pour fonctionner le rayon optique doit être bien colimaté ou la surface du détecteur très petite .
Avec du matériel courant tu n'auras droit qu'a des patates.

Peut -être une solution avec des détecteurs placés derrière de tout petit trous, les pièces roulant dans une glissière inclinée afin de les maintenir bien perpendiculaires aux rayons.

Vous pouvez l'expérimenter facilement sans attendre, point besoin de micro-contrôleur : on trouve des cornières en U ou mieux vous pouvez assembler deux cornières d'angle pour former un U de la largeur des pièces. Des petits trous (forets de 1 mm ou 2 mm) à différentes hauteurs dans une des deux face verticale du U et des photodiodes de réception derrière bien calfeutrées pour éviter le rayonnement ambiant.
Travail en infra rouge quasi obligatoire : pour minimiser les effets parasites du rayonnement ambiant et beaucoup plus grand choix de composants.

Merci pour votre astuce, cela nous évitera sans doute des problèmes. Pour les détecteurs placés derrière de tout petits trous, ne risquent-ils pas de détecter une mauvaise pièce (1€ au lieu de 2) ? Je ne comprend pas très bien.
Nous avions cherché des capteurs infra rouges pour détecter et compter le passage des pièces dans leur tube respectif mais cela n'a pas été concluant. Existe t-il des capteurs infra rouge compatible arduino plus large pour assurer le passage des pièces ? (1cm uniquement trouvé actuellement)

Christian R. :

Les trieuses de pièces utilisent aussi le poids, et pas seulement le diamètre (sinon j'ai une caisse à outil pleine de rondelles en acier smiley-mr-green).
Ca peut se faire avec une sorte de rampe de descente, les pièces trop légères n'ont pas assez d'inertie pour remonter.

Les propriétés magnétiques des pièces peuvent aussi être détectées.

Pour tout ce qui est des autres moyens de trie, j'ai (essayé) d'y répondre en haut donc je ne reviens pas dessus, mais merci.
L'idée de l'inertie est très intéressante et nous allons l'explorer pour voir ce que ça va donner (même si je pense que cela semble compliqué à mettre en place)

Re geryko :

Peut-être des capteurs d'effort (Jauges de contraintes) pour mesurer le diamètre des pièces ?
Mesures analogiques un peu plus difficiles à mettre en oeuvre.

Pour les jauges de déformations, est-ce assez précis ? On pense que oui, mais le plus gros problème est la vitesse de traitement, est-elle assez rapide ?

Ive123 :

Mesurer la surface des pièces:
les pièces roulent dans une rainure, d'un côté on éclaire avec une diode led blanche (par exemple) au travers d'une surface dépolie pour avoir une surface lumineuse uniforme (un simple papier calque, peut-être). De l'autre côté une cellule qui mesure la lumière. Au fur et à mesure que la pièce passe, la lumière diminue jusqu'à un minimum dépendant de la grandeur de la pièce puis ré-augmente. En mesurant le minimum et suivant sa valeur on connaît la pièce.

Oui c'est vraiment l'idée de base, on fait une pente mais pas perpendiculaire , un peu penché. pour que les pièces se plaquent contre la paroi.

B@tto :

Regarder du côté des capteur CCD comme sur les scanners : on croit que c'est compliqué à piloter mais c'est facile smiley-wink

Il suffira d'éclairer d'un côté et de mettre le capteur perpendiculaire à la trajectoire de la pièce pour pouvoir la mesurer

J'ai pas trop compris le rôle du CCD, ça capte les photons puis les transforme en signaux électriques. Pourriez-vous nous détailler votre idée ?

Pour les nouveautés : pour les éjecteurs nous avons pris des électro-aimants poussant 0.18N à 2Newton

projetbeaumont:
.. Pour les solenoïdes, pourriez-vous développer s'il vous plait ? Nous ne savons pas vraiment ce que c'est.

Pour les nouveautés : pour les éjecteurs nous avons pris des électroaimants poussants 0.18N à 2Newton

bonjour
c'est bien vous avancez en reflexion/resolution :grin:

pour ton(votre) projet considere ici
les deux gras mots comme synonymes :grin:

bonjour
c'est bien vous avancez en reflexion/resolution :grin:

pour ton(votre) projet considere ici
les deux gras mots comme synonymes :grin:

D'accord, merci beaucoup :grin:

Bonjour,
A ta question posée :
Les jauges de contraintes son très sensibles, on peut mesurer des déplacements de l'ordre du 1/100 de mm
Ma proposition est de pure imagination.

  • Il faudrait que la pièce soulève (déforme) la jauge de contrainte.
  • Déplacement de la pièce par gravité ou poussée par un mécanisme ???

Géryko

Bonjour,

Un autre idée sortie de mon chapeau.
Assez simple mais à mettre au point et à tester.

Principe :
Un bobine conditionne la fréquence d'un oscillateur.
Les pièces passent devant la bobine, en roulant dans une goulotte en plastique.
La fréquence est modifiée et différente pour chaque pièce.
Il faut lire la fréquence en permanence et en déduire la valeur de la pièce.
Simple mécaniquement mais reste à voir si le delta F est interprétable ?
Pourrait même détecter les pièces en fer ?

Question :
Est-ce que le contrôle de luminosité évoqué ci-dessus est un système DEJA employé
sur des appareils traitant de la monaie ?
ou s'agit il d'une idée, certes intéressante aussi.

Géryko

Bonjour
Le système basé sur la luminosité n'est pas employé pour la monnaie, une simple rondelle de métal pourrait être acceptée. Dans les monnayeur on contrôle la dimension: les pièces roulent dans une goulotte inclinée avec des ouvertures latérales à certaines hauteurs suivant les pièces. On mesure également si elles sont magnétiques. Elles passent également devant une bobine (oscillateur?) qui détermine le type de pièce (fréquence).
La mesure par différence de luminosité est utilisée pour de grosses pièces ou pour la sélection de fruits (pommes) suivant leur grosseur.
A+

A TOUS y compris au demandeur initial

Précision importante absolument nécessaire à apporter :

Ce projet scolaire est-il destiné à contrôler les aptitudes de ce groupe de lycéens à appliquer ce qu'ils ont appris et à valider leur "agilité" à compléter les informations qui leur manquent

Ou à faire en 6 mois à raison de quelques heures par semaine un monaiyeur professionnel ?

Ils ont parlé de tirelire, je suis persuadé que ce n'est pas le deuxième cas et qu'ils n'ont pas à détecter la fausse monnaie, ni a satisfaire à des notions de sécurité.

Les jeunes apportez nous bien vite cette précision et toutes les autres que vous jugerez nécessaires sans quoi la discussion va immanquablement partir dans des considérations de sécurité de niveau professionnel.

Edit : j'oubliais : Quel est votre budjet, où avez l'autorisation d'acheter ce qu'il vous manque, connaissez vous les délais de livraisons ?
Re-edit: quand je parle de délais de livraison c'est tout compris avec bien sûr le temps de traitement de la commande par l'administration de votre Lycée

A TOUS y compris au demandeur initial

Précision importante absolument nécessaire à apporter :

Ce projet scolaire est-il destiné à contrôler les aptitudes de ce groupe de lycéens à appliquer ce qu'ils ont appris et à valider leur "agilité" à compléter les informations qui leur manquent

Ou à faire en 6 mois à raison de quelques heures par semaine un monaiyeur professionnel ?

Ils ont parlé de tirelire, je suis persuadé que ce n'est pas le deuxième cas et qu'ils n'ont pas à détecter la fausse monnaie, ni a satisfaire à des notions de sécurité.

Les jeunes apportez nous bien vite cette précision et toutes les autres que vous jugerez nécessaires sans quoi la discussion va immanquablement partir dans des considérations de sécurité de niveau professionnel.

Edit : j'oubliais : Quel est votre budjet, où avez l'autorisation d'acheter ce qu'il vous manque, connaissez vous les délais de livraisons ?
Re-edit: quand je parle de délais de livraison c'est tout compris avec bien sûr le temps de traitement de la commande par l'administration de votre Lycée

Bonjour, je vais répondre rapidement avec ce que je sais, je ne vais pas pouvoir répondre à tout il faut que j'attende les autres membres du groupe et on a projet seulement 2 heures par semaine. Les notes sont individuelles, on a quelques notions mais le plus gros est à apprendre en autonomie, c'est le but du projet. Nous disposons d'un budjet de 500 euros par groupe, si jamais il nous manque des fonds on peut toujours demandé si il en reste à un autre groupe. Pour les livraisons, nous avons des fiches spécifique à remplir.

  • Non, la tirelire n'est pas anti-fraude

Pour les autres questions, je vais essayé de répondre au plus vite, mais il faut que je contacte les autres, j'espère tout de même avoir répondu a quelques unes de vos questions.

Méthode (presque) sans budget : 8 tamis vibrant à plat superposés avec des trous de plus en plus petits aux bons diamètres des monnaies à trier.
L'intérêt de rajouter un Arduino c'est de faire une tirelire un peu plus intelligente.

projetbeaumont:
...
...la tirelire n'est pas anti-fraude

Bonjour
C'est ce que j'avais compris du post initial 8)
vous n'allez travailler qu'en Diametre et eventuellement Epaisseur
un trieur purement mecanique est envisageable (au moins sur le papier) , mais attention ça devient déjà un peu de la meca de precision.

une bonne base pour votre reflexion :

re Bonjour,

Un autre idée encore plus simple.
Au départ je supposais une fente unique pour introduire les pièces, comme sur une tirelire.

On peut aussi envisager une fente adaptée pour chacune des pièces. (diamètre et épaisseur)
En introduisant la pièce, un petit poussoir établit un contact, calibrant bien et comptabilisant la pièce.

Nota : Si une pièce n'est pas adaptée aux dimensions de la fente elle n'est pas comptabilisée !
Quelqu'un aura peut-être une idée sur cet inconvénient ?

Trop simple ?

Géryko

@geryko : ta solution fonctionnerait sans aucun doute, mais ne me paraît pas viable dans ce cas précis parce qu'elle se focalise uniquement sur le résultat. Or dans ce genre d'exercice, bien plus que le résultat, ce sont les moyens appris/mis en oeuvre qui comptent. Après il n'est pas interdit d'inclure un brin de malice, mais là je pense que ça va trop loin :wink: