Schienenlängen messen

Hallo zusammen, folgendes Szenario. Ich würde gerne die Länge von Schienen messen/eine bestimmte Länge abmessen und noch etwas komplezierter; bestimmte Längen nacheinander messen. Hierfür habe ich mir die Konstruktion eines „Wagens“ vorgenommen, welcher auf besagter Schiene verfahren soll. Zum Grundgedanken:

Der Wagen soll später auf eine Schiene aufgesetzt werden. Über ein Tastenfeld soll das gewünschte Maß eigegeben werden können und ein LCD Display soll die Eingabe visualisieren. Nach Bestätigung soll der Wagen dann über einen Schrittmotor angesteuert losfahren. Hierbei greifen die Räder seitlich an der Schiene an (siehe Bild) und lassen den Wagen verfahren. Eine Radseite soll hierbei über eine Hebel-Feder Kombination beweglich sein, sodass der Wagen auf die Schiene aufgesetzt werden kann. Des Weiteren soll ein magnetisch geschalteter Pin beim Aufsetzen als Anschlag dienen und als Nullpunkt fungieren. Der Pin fährt nach Eingabe und Bestätigung ein und gibt das Verfahren frei. An der Vorderseite des Wagens soll sich zudem ein Mikrotaster befinden, welcher das Überfahren des Endes einer Schiene verhindern soll, sprich Taster löst aus = Stop.

Soweit die Theorie. Nun zu meinen Fragen:

Ist der Standard Schrittmotor (28BYJ) stark genug, um den Wagen voranzutreiben?

-.>Wenn ja, mit wie vielen Umdrehungen/Sekunde kann man rechnen? (Radgrößenauslegung)

Mit was für einer Genauigkeit kann ich rechnen? Millimeter wäre schon nicht schlecht.

Bekomme ich die Programmierung hin? Ich habe schon zwei drei Projekte gehabt, jedoch nie so umfangreich und auch noch nie mit Tastenfeld und Display.

Kann ich über die Tasten A-D die verschiedenen Befehle ansteuern? (Länge messen/ Bestimmte Länge verfahren/ Verschiedene Längen nacheinander verfahren)

P.S. Die Versorgung soll über einen 12V Lithium Ionen Akku erfolgen. An- und Ausschalter, sowie eine Ladebuchse sind auch bedacht.

Vielen Dank im Voraus!

Felix

Da Du zur Größe/Masse des Wagens keine Angaben gemacht hast, kann das wohl keiner beantworten. Wenn Du mit drauf sitzt :wink: wohl nicht.

Gruß Tommy

Guter Punkt, Akku ca. 250 Gramm. Die Teile Plus Gehäuse mindestens noch mal so viel, also würde ich mit 600 bis 900 Gramm rechnen.

Plus Körpergewicht dann etwa 75,6-75,9 Kilogramm... :smiley:

Felix

Ich würde die aufliegende Rolle nicht als durchgehende Rolle sondern als Achse mit zwei Rädern ausführen, um den Reibungswiderstand zu verringern.

Dann ist die Frage, welche Materialen werden verwendet? Metallschiene und Gummiantriebsrad sowie auf der Gegenseite und oben Metallräder dürfte die idealste Konstellation sein.
Das kann dann auch deine gewünschte Genauigkeit bringen.
Mit einem Getriebe kannst auch eine gewisse Toleranz aktzeptieren.
Alternativ auf der Schienenoberkante mit Positionsmarkern arbeiten.

Und Deine Tastenmatrix - da kannste gaaanz viel mit machen.
Die 4 Buchstaben gerne auch fest zuordnen.

Aus dem Bauch raus nein. Das ist auch kein "Standard Schrittmotor", eher ein Motörchen, um Lüftungsklappen zu bewegen.

Nimm lieber einen für Dauerbetrieb ausgelegten Gleichstrommotor und miß mittels Drehencoder.

Bei der Schiene handelt es sich um Aluminium. Das Radprofil sollte aus Gummi bestehen. Das mit dem Reibungswiderstand ist einleuchtend, muss aber gucken ob ich das auf dem Profil umgesetzt bekomme. Das Profil auf dem Bild sollte lediglich als Beispielbild dienen, das echte hat oben in der Mitte noch eine Aussparung und daher eh schon weniger Reibwiederstand.
Positionsmarker auf der Schiene sind leider nicht möglich, da jede Schiene anschließend verarbeitet werden soll.

Danke für die Anregung
Felix

Danke für den Tipp. Ich werde mich mal nach geeigneten Motoren umgucken. Klingt jedoch schon wieder etwas komplizierter zu programmieren. Aber es wäre schön wenn der Schlitten schon eine gewisse Geschwindigkeit erreicht, da vorwiegend Maße von mehr als einem Meter gemessen werden sollen.

Felix

Wäre es da nicht günstiger auf Basis einer CNC-Fräse ein Portal zu bauen und das zu bewegen? Die Dinger bewegen sich mit einer Genauigkeit von/mit Nachkommastellen...

Das ist leider auch nicht möglich, da die Schienen ortsunabhängig gemessen werden müssen. Also um den Wagen komme ich nicht herum.

Felix

Hallo,

geht viel einfacher. Kennst du die Kreidewagen auf dem Fussballplatz o.ä.? Oder die Einräder am Stab zur Landvermessung? So ähnlich. Bei dir zieht eine Lok so ein Messrad hinterher, dass arbeitet wie ein Encoder der für dich zählt und du auswertest. Das Rad läuft ganz leicht mit und hat einen Haftreifen. Da kann deine Lok rutschen oder sonstwas machen. Das beeinflusst das Meßrad nicht.

Wieso, was ist da komplizierter?

DC-Motor, H-Brücke, ein Pin für PWM.

Wenn Du Antriebsrolle und Meßrolle trennst, kann der Motor sogar Schlupf haben und die Meßrolle mißt dennoch genau.

Du kannst aber auch einen Schrittmotor verwenden, nur eben nicht gerade dieses Motörchen mit Getriebe für langsame Bewegungen.

Also wenn ich das richtig verstehe meint ihr so etwas wie einen Inkrementalgeber, welcher unabhängig vom Motor die Umdrehungen misst und dadurch die Messung durch Schlupf oder ähnliches nicht beeinflusst werden kann?

Also ich versuche gerade einen 12v Motor zu finden, welcher ca. 4 Umdrehungen die Sekunde schafft und gleichzeitig genug Drehmoment hat um den Wagen voranzutreiben, leider sind die meisten dann relativ groß.

Felix

Du hast leider irgendwie vergessen irgendwelche Maße anzugeben.
relativ ist relativ...

Hallo,

die Frage wurde schon von Tommy gestellt. Um welches Schienensystem geht es denn überhaupt? Welche Größenordnung? Z oder Garteneisenbahn oder ganz anders?
Ansonsten ja, man schleift ein Meßrad hinter sich her und zählt auswertbare Signale pro Umdrehung.

Rohmaterial Alu zur Weiterverarbeitung...
Ich werd auch nicht so wirklich schlau. Transportabel muss es sein, aber nichts, was in eine portable Portalmessanlage passt...

Es geht um Aluschienen, ca. 30mm breit und 40mm hoch, 6000mm lang. Es sollen Maße abgefahren werden um die Aluschienen dann markieren und ablängen zu können.

Okay alles klar, einen Inkrementalgeber könnte ich noch an eines der anderen Räder bauen. Damit würde sich die Genauigkeit sicherlich verbessern.

Felix

So was gehört in erste Zeile, jeder hatte vor den Augen was anderes , und somit 14 Post um sonst :face_with_diagonal_mouth:

Das war nicht meine Absicht. Ich dachte mit den proportionen der Zeichnung und der Angabe des Gewichts wäre es bereits verständlich. Mein Fehler.

Felix

Wenn die Fahrt über die Schiene nur einmalig erfolgt, um die Länge zu messen, würde ich eben diese Längenmessung nicht direkt über den Antrieb machen. Ich würde ein kleines Zahnrad leicht an die Schiene anpressen und über einen inkrementalen Geber auslesen - ergibt weniger Schlupf und damit größere Genauigkeit. Ausserdem kann man dann einen kräftigen Gleichstrom-Getriebemotor als Antrieb benutzen, wenn man ihn vernünftig ansteuert (PWM und vorwärts/rückwärts). Es gibt aus dem Modellbaubereich sogar fertige Anriebsrollen mit integriertem Motor, da muss man nicht so viel mechanisch basteln ...

Nachtrag: Wenn dir 7cm Durchmesser für die Rollen nicht zu groß sind, gibts fertige Nabemotoren aus dem Bereich E-Skateboard.

Hallo, danke für den Tipp. Ich habe bei Conrad diesen Motor gefunden:

Bei 12v soll er 300U/min machen. Das schöne ist auch, dass er liegend verbaut werden kann. Das passt mir in Bezug auf den Bauraum ganz gut. Es wäre ja sicherlich auch möglich zwei dieser Motoren zu verwenden um dadurch die aufzubringende Kraft pro Motor zu verringern, dadurch würde aber dann die Länge des Wagens wieder steigen. Den Raddurchmesser würde ich gerne im Bereich von 40mm halten. Meine Überlegung war es die Räder selber zu drucken und Gummimäntel aus dem Zukauf zu verwenden. Dadurch bin ich in der Auslegung flexibler.

Felix