Mesure de distance - précision 10microns environ

[jean-noelK]

Bonjour à tous.

Je me demande si ceci est possible, j'ai trouvé des questions sur ce forum concernant le même sujet, mais pas avec les mêmes précisions.

Je suis musicien, je règle des anches libres en laiton. C'est un réglage très précis ( précisions de 10 microns environ), et sensible car sur un matériau élastique (des anches en laiton rivetées d'un seul coté).

Est-ce qu'il existe à votre connaissance un composant que je puisse utiliser avec une arduino qui me permette de :

-mesurer une distance sans contact (puisque l'anche est souple le contact fausserait la mesure)
-avec une précision de l'ordre de 10 microns
-sur du laiton
-sur un point d'environ 1,5mm de diamètre ou moins

Je peux contrôler les conditions de luminosité si nécessaire, mais je préférerais éviter. Soit un composant qui me permettrait de mesurer la distance depuis un point fixe, soit un capteur qui me retournerait une valeur binaire, que je contrôlerais avec un bras (je pense partir sur une base de CNC, si je trouve le composant qui va bien pour la mesure).

Merci d'avance !

[dfgh]

hello
ne sachant pas ce que tu veux dire, je suis allé voir sur le net
j'ai trouvé une illustration montrant une lamelle de laiton, dans un "cadre" fixée par une de ses extrémités par une sorte de rivet.

les 10 microns, c'est le jour que tu dois avoir tout autour de la hanche ?

[jean-noelK]

dfgh:
hello
ne sachant pas ce que tu veux dire, je suis allé voir sur le net
j'ai trouvé une illustration montrant une lamelle de laiton, dans un "cadre" fixée par une de ses extrémités par une sorte de rivet.

les 10 microns, c'est le jour que tu dois avoir tout autour de la hanche ?

Merci de ton intérêt ! Très exactement, c'est l'écart entre l'extrémité libre de l'anche et la plaque support. Pour un instrument de qualité, il faut que ça soit le réduit possible. Les 10 microns sont sur les notes aigues (les anches courtes), plus on avance vers le grave ensuite, plus l'écart doit être augmenté (mais la précision doit rester autour des 10 microns).

Je te joins une illustration, c'est le gap entre les 2 traits rouges.

[lesept]

L'image

[MarsaMatruh]

Une photo vue de dessus en illustration?

[jean-noelK]

MarsaMatruh:
Une photo vue de dessus en illustration?

Bien sur, voici un exemple :

[dfgh]

et c'est donc au repos , tel que le montre ta première image que tu veux pouvoir régler les 10 µ ?

tu agis comment? par torsion de la lame? qu'en est il de la limite élastique? cela doit être du sport de régler 10µ de cette façon.

par calage sous le rivet?

pour la mesure, as tu pensé à une caméra associée à un logiciel.
avoir une image agrandie sur moniteur
et un logiciel capable de mesurer la distance entre deux points

[jean-noelK]

dfgh:
et c'est donc au repos , tel que le montre ta première image que tu veux pouvoir régler les 10 µ ?

tu agis comment? par torsion de la lame? qu'en est il de la limite élastique? cela doit être du sport de régler 10µ de cette façon.

par calage sous le rivet?

Oui, je mesure au repos. La limite élastique, comme je travaille aujourd'hui à la main, ne me pose pas de problème, mais clairement, ce sont d'incalculables heures d'expérience qui m'ont appris à avancer à taton, jusqu'à trouver le réglage qui va bien. J'agis sur la lame, je la laisse revenir, j'observe, je recommence. Quand je vais trop loin, même manip. en sens inverse. Etc. Avec l'expérience, ça fait bien longtemps que je n'en ai cassé aucune, mais au début y'à eu de la casse. Régler les 20 anches d'un diatonique me prends 15 min pour réglage sommaire, 1 à 2h pour un réglage excellent.

Je n'avais jamais mesuré les gaps, jusqu'à me mettre en tête de tenter de faire une machine pour m'aider. J'ai pris des estimations de mesures avec des cales de jeu aux soupapes.

pour la mesure, as tu pensé à une caméra associée à un logiciel.
avoir une image agrandie sur moniteur
et un logiciel capable de mesurer la distance entre deux points

Aucunement, car c'est au-delà de mes compétences actuelles. Ma représentation d'une machine était, sommairement, celle-ci :

• prendre un bâti d'imprimante 3D ou CNC, pour avoir déjà tout le système motorisé, rails steppers courroies etc;
• modifier le bed pour accueillir une plaque d'harmo;
• coder une petite séquence qui envoi le G-CODE pour venir aligner une anche sous un composant fixé à la place de l'extruder, puis une 0,5 cm à coté pour avoir la hauteur de la plaque;
• vérifier que le gap est dans une plage pré-définie, Sinon;
• envoyer la plaque sur ou sous un petit moteur type SG90, que je coderai pour imiter les gestes de la main (plusieurs poussées, de plus en plus loin)

etc.

D'où ma recherche d'un composant capable de mesurer, le reste, je me sens de m'en dépatouiller. Vu ta réponse, dfgh; je dois comprendre que pour toi je ne trouverai rien qui fasse l'affaire ?

J'entends ta suggestion d'un système via caméra, mais une fois encore, c'est au delà de mes compétences :-s

[Artouste]

Bonjour
Je vois à peu prés le "probléme" , mais J'avoue que je ne je "cerne" pas bien où et quelle est l'origine de la prise de cote à relever , ni où se situe le point de réglage , ni comment il est constitué.

10µ c'est la résolution souhaitée ou la précision ou la répétabilité ?
amplitude maxi de mesure ?

en sans contact avec cet ordre de grandeur µ , il n'existe pas grand chose d'autres que la mesure optique ou derivée.

peut etre à voir du coté capacitif (armature de surface connue)

[J-M-L]

je n’y connais rien du tout mais en maçonnerie pour ajuster des hauteurs on utilise des cales...

si on veut une hauteur bien définie au bout n’existe-t’il pas des gabarits en métal dur, tout prêts à la bonne hauteur, à glisser au bout et puis on donne un coup de marteau et hop ça prend la bonne forme ?

[jean-noelK]

Artouste:
Bonjour
Je vois à peu prés le "probléme" , mais J'avoue que je ne je "cerne" pas bien où et quelle est l'origine de la prise de cote à relever , ni où se situe le point de réglage , ni comment il est constitué.

10µ c'est la résolution souhaitée ou la précision ou la répétabilité ?
amplitude maxi de mesure ?

en sans contact avec cet ordre de grandeur µ , il n'existe pas grand chose d'autres que la mesure optique ou derivée.

peut etre à voir du coté capacitif (armature de surface connue)

Voici une image, je ne sais pas si c'est plus explicite ainsi ? 10u c'est bien la précision de la mesure souhaitée, à partir de là je créerai des écarts de tolérance en fonction de chaque anche.

Pour les composants, voici par exemple ce que j'ai trouvé, mais le prix, bah.... J'ai pas les moyens, plus de 2000$ à chaque fois. Surtout pour un bricoleur qui crame 3 composants pour en faire fonctionner un !

Ici

je n'y connais rien du tout mais en maçonnerie pour ajuster des hauteurs on utilise des cales...

si on veut une hauteur bien définie au bout n'existe-t'il pas des gabarits en métal dur, tout prêts à la bonne hauteur, à glisser au bout et puis on donne un coup de marteau et hop ça prend la bonne forme ?

Malheureusement non : d'une part, la matière est franchement elastique, d'autre part, l'accordage est fait par l'équilibre entre les différents points de l'anche. Pour accorder l'instrument, je lime à la base ou au contraire, à la pointe de l'anche (+grave vers le rivet, +aigu à la pointe) - donc si je tape dessus de quelque manière, je vais complètement déséquilibrer l'anche.

[achess]

je vais peut-être dire une bêtise mais il y a les jeux de cale d'épaisseur des mécano pour le réglage des soupapes et des bougies

[dfgh]

je pense à cet appareil
c'est utilisé pour mesurer les épaisseurs de peinture. celui ci est annoncé avec une précision de 2µ
l'inconnue est:
fonctionne t'il s'il est posé sur deux cales d'un millimètre d'épaisseur posées sur le support de la anche et de chaque coté de la anche.
s'il mesure 990µ, ton reglage est bon

autrement posée, la question est; a t'il besoin d'etre en contact avec la surface à mesurer ou accepte t'il une présence d'air?

prendre contact avec le fournisseur

[vileroi]

J'ai vu passer deux images:

et:

J'ai l'impression d=que dans un cas si le sommier est à plat la mesure est verticale (la hanche doit dépasser), et dans l'autre la mesure est horizontale (la hanche est en retrait). La mesure doit se faire dans quel axe?

[yakafautcon]

Bonjour
Pour une mesure de précision il existe le système Solex qui effectue une mesure par comparaison d'une précision de l'ordre du 1/10 de micron. Avec un bidouille bricolée mais très rigide on doit pouvoir arriver à une précision de 10 microns car le principe est simple.
Autre solution:
Le réglage par mesure de l'amplitude (mesure acoustique) vibratoire sous pression constante appliqué sous la platine ne serait-il pas possible ?

[MarsaMatruh]

Je pensais à des interférences optiques. Soit en monochromatique/laser en faisant une mesure sur la anche et l'autre juste à côté sur le support sauf que je sais pas comment compter le nombre de franges d'interférence en sautant de l'un à l'autre. Ou peut-être avec de la lumière blanche parce qu'on peut retrouver la raie blanche qui va servir de point de repère pour le décalage.

Autre voie: avec une caméra macro ou un microscope, on fait la mise au point sur le support. Ensuite, on a un micro-moteur qui éloigne l'échantillon jusqu'à ce que le sommet de la anche soit net, la netteté se faisant à l’œil. Je ne sais pas à quelle précision on peut arriver avec cette méthode.

Tes deux surfaces sont conductrices?

[jean-noelK]

achess:
je vais peut-être dire une bêtise mais il y a les jeux de cale d'épaisseur des mécano pour le réglage des soupapes et des bougies

En effet, c'est d'ailleurs ces cales que j'ai utilisé pour me faire une idée de la précision requise.

dfgh:
e pense à cet appareil
c'est utilisé pour mesurer les épaisseurs de peinture. celui ci est annoncé avec une précision de 2µ

merci de la piste ! à tout le moins, ça me confirmera que je dois bien trouver des composant qui font le boulot pour moins de 2000€, s'il y a des machines complètes à 200.

vileroi:
J'ai l'impression d=que dans un cas si le sommier est à plat la mesure est verticale (la hanche doit dépasser), et dans l'autre la mesure est horizontale (la hanche est en retrait). La mesure doit se faire dans quel axe?

Les deux mesures doivent à priori me ramener la même info : quelle est l'épaisseur de la lame d'air entre l'anche et la plaque, à son extrémité. Dans le monde de ma cervelle, ça sera plus simple et stable si le sommier est à plat, et je prends les mesures sur les points que j'ai dessiné en rouge et bleu : mesure verticale comme sur la 2ème photo , donc. La 1ère image servait à illustrer l'information que je cherche.

yakafautcon:
Bonjour
Pour une mesure de précision il existe le système Solex qui effectue une mesure par comparaison d'une précision de l'ordre du 1/10 de micron. Avec un bidouille bricolée mais très rigide on doit pouvoir arriver à une précision de 10 microns car le principe est simple.
Autre solution:
Le réglage par mesure de l'amplitude (mesure acoustique) vibratoire sous pression constante appliqué sous la platine ne serait-il pas possible ?

Merci bcp de ces pistes ! ça m’emmène au delà de ce que je comprends facilement, il faut que j'étudie pour saisir ce système Solex, je me note ça pour la nuit prochaine.
Pour la mesure acoustique, en théorie, la vibration doit être la même sous pression constante, quel que soit le gap (jouer sur le gap influe sur la facilité de jeu de l'instrumentiste, mais l'accordage se fait par retrait / ajout de manière sur le laiton).

[jean-noelK]

MarsaMatruh:
Je pensais à des interférences optiques. Soit en monochromatique/laser en faisant une mesure sur la anche et l'autre juste à côté sur le support sauf que je sais pas comment compter le nombre de franges d'interférence en sautant de l'un à l'autre. Ou peut-être avec de la lumière blanche parce qu'on peut retrouver la raie blanche qui va servir de point de repère pour le décalage.

Autre voie: avec une caméra macro ou un microscope, on fait la mise au point sur le support. Ensuite, on a un micro-moteur qui éloigne l'échantillon jusqu'à ce que le sommet de la anche soit net, la netteté se faisant à l’œil. Je ne sais pas à quelle précision on peut arriver avec cette méthode.

Tes deux surfaces sont conductrices?

Non, les surfaces ne sont pas conductrices. La manière optique est celle que j'utilise quand je bosse à la main : avec de l'habitude, j'arrive à me faire une idée d'où j'en suis en regardant la plaque de biais, mais ce n'est jamais suffisamment précis : seule le test me permet de savoir où j'en suis réellement.
Mon idée serait d'automatiser le processus , et je me sens capable de coder des séquences simples ( je suis à peu près à l'aise avec le code arduino & le g code par exemple), mais je n'en suis pas à faire de la détection dans des images, d'où le fait que j'élimine cette option un peu naturellement .... Peut-être à tord.

[jean-noelK]

yakafautcon:
Bonjour
Pour une mesure de précision il existe le système Solex qui effectue une mesure par comparaison d'une précision de l'ordre du 1/10 de micron. Avec un bidouille bricolée mais très rigide on doit pouvoir arriver à une précision de 10 microns car le principe est simple.
Autre solution:
Le réglage par mesure de l'amplitude (mesure acoustique) vibratoire sous pression constante appliqué sous la platine ne serait-il pas possible ?

Je viens de regarder un peu plus en détail. Malheureusement, l'anche est faite pour se mettre en vibration quand elle est soumise à la pression de l'air. Du coup, le système Solex pourrait à priori me donner une valeur fiable sur la plaque, mais très aléatoire sur l'anche !

[yakafautcon]

Autre piste
avec un rayon laser éclairer l'anche avec un angle d'incidence important (à définir) et si elle est suffisamment réfléchissante mesurer la position du point lumineux du rayon réfracté sur une surface oblique.
Il faut faire le calcul, je ne l'ai pas fait.