home/limit switch ottici

[144210]

Ciao!
Vorrei equipaggiare la mia MF70 di home/limit switch utilizzando sensori ottici a forcella.
Ho scelto questa tecnologia considerando, da quanto ho capito, la maggior precisione rispetto agli switch meccanici pur mantenendo dimensioni contenute.
I sensori individuati sono questi:
http://it.rs-online.com/web/search/sear ... &R=3018442
Oltre al prezzo l'unico parametro di scelta sono state le minori misure possibili, non so se si trovi di meglio sul mercato.
Non sapendone nulla di elettronica le mie domande sono queste:
Come faccio a calcolare la resistenza in ohm da mettere sui 5V in ingresso come hanno fatto anche MAURO e marcick nei rispettivi thread?
https://www.cncitalia.net/forum/viewtopi ... elle#p7377
https://www.cncitalia.net/forum/viewtopi ... 9&start=30
Sul manuale della mia breakout board ( http://xydrive.com/manuals/XD14UserManual.pdf ) sono previste resistenze pull-up da 10K tra gli switch e i 5V, quali sostituiscono le altre? forse si sommano?
Grazie in anticipo a tutti!
Mario

[Ale72]

Riparali dalla polvere e dai trucioli di lavorazione che altrimenti possono generare false segnalazioni di "fine corsa".

per la resistenza devi vedere il datasheet del fotodiodo quale è la corrente nominale di esercizio (dovrebbe essere indicata dalla sigla If, forward current, ecc.) poi fai la seguente operazione:

R = (Vs - Vf)/If Dove Vs è la tensione di alimentazione e Vf è la tensione diretta del fotodiodo.

Ti faccio un esemipio:
Vs = 5V
Vf = 1,5V
If = 20mA (0,02A)

R = (5 - 1,5) / 0,02 = 175 ohm. Il valore commerciale più vicino è di 180 ohm (marrone - grigio - marrone + striscia oro per una tolleranza del 5%)

Il collettore del fototransistor lo colleghi alla tua morsettiera lasciando dove sono le resistenze di pull-up.

Ciao,

Alessandro

[144210]

Innanzi tutto grazie per la velocità  di risposta!
Vorrei posizionare gli switch sotto la tavola ed il carro per i rispettivi assi X ed Y e la all'interno della testa per l'asse Z, per questo cerco sensori di piccole dimensioni.
La formula è chiara, ma per me purtroppo lo sono meno le sigle riportate sul datasheet.
In particolare la sigla "IF" non l'ho trovata, ma ho trovato un "Forward DC Current" che equivale a 50 mA e ugualmente per la tensione del fotodiodo "Vf" quella che si avvicinerebbe di più ai valori del tuo esempio sarebbe un "Reverse DC Voltage" ed un "Collector-Emitter Voltage" rispettivamente di 3V e 30V.
Se allego direttamente il datasheet faccio prima...
http://docs-europe.origin.electrocompon ... 030f0b.pdf
ma ripeto, non so se questo sensore sia da prendere in considerazione per le sue caratteristiche, io ho valutato solo le sue piccole dimensioni rispetto ad altri. Ben vengano altre proposte!
In ultimo e scusami se mi dilungo, pensavo di aver capito che il diodo da collegare alla morsettiera fosse l'emitter, mentre il collector alla massa... ma mi fido sicuramente più di te che delle mie intuizioni.
Ancora grazie!
Mario

[Ale72]

Vf (prima voce della tabella a pag. 2 del pdf che hai allegato) è di 1,6V (MAX!)
Forward DC current (che è proprio quello che ti ho scritto tra parentesi nella 1^ risposta) è di 50mA (MAX!)
Se prendi la curva della caratteristica del fotodiodo (corrente diretta - voltaggio diretto) che si trova in basso a destra della 1^ pagina del pdf che hai allegato, ti scegli un punto di polarizzazione nel centro della curva quando la risposta è lineare e calcoli il tutto partendo da lì.
Un buon punto potrebbe essere tra 25 e 30 mA (asse x) per i quali ottieni una Vf rispettivamente di circa 1,35V e 1,37V
Quindi:
Con alimentazione a 5V
1° Caso (25mA)
(5 - 1,35) / 0.025 = 146 ohm (valore commerciale 150 ohm)
2° Caso (30mA)
(5 - 1,37) / 0.03 = 121 ohm (valore commerciale 120 ohm)

Con alimentazione a 12V
1° Caso (25mA)
(12 - 1,35) / 0.025 = 426 ohm (valore commerciale 390 ohm)
2° Caso (30mA)
(12 - 1,37) / 0.03 = 354 ohm (valore commerciale 330 ohm)

Con alimentazione a 24V
1° Caso (25mA)
(24 - 1,35) / 0.025 = 906 ohm (valore commerciale 820 ohm)
2° Caso (30mA)
(24 - 1,37) / 0.03 = 754 ohm (valore commerciale 820 ohm)

Quello da collegare alla massa non è nessun diodo bensì il terminale "emettitore" del fototransistor ricevente (piochè è un NPN).
Nella configurazione open collector la resistenza di pull-up mantiene l'uscita alta (pari alla tensione di alimentazione) fino a che il fotodiodo non si "accende" e manda in conduzione il fototransistor. Quando questi è in conduzione nella zona di saturazione si comporta come un interruttore chiuso e quindi sul collettore ti trovi la massa che presenti all'ingresso della tua breakout board.

Ciao,

Alessandro

[144210]

Sei stato impeccabile!
Nei prossimi giorni procederò con l'aquisto e aggiornerò il thread con i relativi sviluppi.
Ciao
Mario

[Ale72]

Bene! Attendiamo sviluppi allora!

Buon lavoro, e se intanto vuoi postare qualche immagine della tua MF70 saremo lieti di vedere come l'hai retrofittata.

Ciao,

Alessandro

[144210]

Chiedo scusa per la qualità  delle foto scattate con cellulare...
Vorrei rimontare la protezione dell'asse Y originale salvo complicazioni causate dal posizionamento all'interno del carro dell'asse X dei suddetti sensori ottici.
Ciao
Mario

[144210]

Ancora una domanda, sarebbe sensato usare un solo sensore per asse ed una piastra che si interrompa a finecorsa provocando la conduzione in una configurazione NO (se ho capito bene come quella descritta da Alessandro)?

[Ale72]

Ciao e complimenti per la modifica alla Proxxonina e la sua colorazione originale

sarò distratto ma non credo di aver capito bene la domanda,
come tutte le "sicurezze" lo switch dovrebbe operare in condizioni di sicurezza anche al failover delle componenti del sistema di controllo.
Per cui il circuito dovrebbe essere N.C. (normalmente chiuso) cioè con il fotodiodo sempre acceso ed il fototransistor sempre in conduzione, cosicchè, quando anche dovesse rompersi uno dei due, il controller possa interrompere il funzionamento della macchina senza ulteriori conseguenze. Per fare ciò la scheda di interfaccia deve andare in blocco quando uno dei suoi ingressi va a livello logico 1.
Infatti è compito delle resistenze di pull-up presentare agli ingressi della break board una tensione positiva quando il fototransistor non è in saturazione (ovverosia quando il circuito è aperto o per un guasto o perchè il finecorsa si è interposto nella barriera IR ed ha aperto il circuito).

Alessandro

[144210]

Ciao Alessandro,
non sei tu ad essere distratto, ma io ad interpretare male la tua descrizione di "configurazione open collector", ora è tutto chiaro!
La mia domanda comunque è sempre valida:
in un settaggio NC, dove quindi interromperei il raggio IR soltanto a finecorsa, potrei impiegare un solo sensore per asse?
Il vantaggio sarebbe, oltre che occupare la metà  dello spazio fisico, quello di evitare un cablaggio sproporzionato alle misure della macchina...

[Ale72]

Ma si, io ancora neanche ce li ho messi i limiti sulla mia Proxxon. Utilizzo solo quelli software stando attento che non si verifichino perdite di passi durante le piccole lavorazioni che sto facendo per prenderci la mano...

[144210]

Invece io credo di essere obbligato a metterli per poter effettuare il cambio utensile durante la lavorazione degli stampi...
Intanto vada per i tre!
Ciao!

[144210]

Rieccomi qua a documentare, per completezza di cronaca, lo stato attuale dei lavori...
Il prezioso recupero di uno switch ottico da una vecchia stampante e gli invani tentativi svolti a posizionarlo nei modi già  descritti (switch all'interno del carro Y per riutilizzare il soffietto originale Proxxon in quanto quello a fisarmonica occuperebbe ultriore corsa sull'asse) sono stati fondamentali a farmi cambiare idea e considerare l'acquisto degli "spring probes" o "sensori a molla".
Il principio è quello usato (e molto apprezzato per ripetibilità /precisione) da alcuni utenti del forum per l'azzeramento automatico dell'asse Z, basato sulla chiusura del contatto tra pcb su pin della parallela e utensile a massa.
Si tratta di sensori per il testing di circuiti elettronici, sono composti da due parti acquistabili separatamente, la testa ad ago (nel mio caso, ma ne esistono di varie forme) ammortizzata e la spina a saldare, la sede che la ospita.
i codici RS sono rispettivamente 261-5250 e 261- 5193.
Ora non resta che procedere col montaggio, ho già  un progetto, anche se purtroppo non privo di difficoltà ...
Spero di farmi vivo presto con buone notizie!
Ciao

[Ale72]

Gli "spring probes" sono dei particolari contatti che vengono utilizzati per fare il test o la programmazione di apparecchiature elettroniche senza per questo doverci saldare fili o connettori. La parte a molla serve per essere certi dell'avvenuto contatto anche su circuiti posti su una superficie non perfettamente ortogoale al connettore e/o con piccoli dislivelli derivanti da fattori di varia natura, come ad esempio il test tra una pista ed un via-hole oppure una piazzola stagnata (che ha maggiore spessore rispetto ad una pista di rame nudo...).
La stessa tecnica, per farti un esempio, è adottata da alcuni tipi di connettori per telefoni cellulari che hanno dei pin a molla per assucurare un contatto ottimale con il connettore del telefono che non sempre è pulitissimo e non sempre ha i contatti alla medesima altezza tra loro.
Per l'impiego che vuoi farne tu io avrei delle perplessità  ad utilizzare questo tipo di contatti... Hai la certezza che la molla al loro interno, ceh solitamente è molto blanda, riesca sempre a riportare l'ago nella stessa identica posizione? E se entra un po' di sporco nel corpo del contatto a molla la situazione peggiora ulteriormente.
Pensaci bene prima di faticare a posizionarli.

Ciao,

Alessandro

[144210]

Per essere stato un acquisto alla cieca devo dire di essere soddisfatto, l'ago è molto stabile e senza giochi, mentre la pressione da imprimere sulla testa per farla indietreggiare è di una certa entità , ovviamente proporzionata alle dimensioni. Corpo e spina sono placcati oro e la testa è in nichel, comunque nell'insieme il tutto trasmette una sensazione di solidità  e anche il prezzo potrebbe essere indice di conferma, circa tre euro iva esclusa per una singola testa in confezione da cinque e poco più di uno per ogni spina a saldare, sempre in confezione da cinque e sempre iva esclusa.
Come ulteriore considerazione credo che la molla venga sollecitata raramente per non dire mai e venga invece anticipata dalla trasmissione del "segnale". Il suo impiego potrebbe tornare utile proprio in caso di latenza del contatto per sporcizia o altro senza danneggiarla, d'altronde l'impiego di questa sonda, come esplicitamente dichiarato sul datasheet è garantire un "contatto elettrico eccellente".
Comunque nell'eventualità  che ciò si riveli inefficiente nulla vieterà  di sostituirla con un "pin" di costituzione più rigida, spero vivamente che questo sarà  il problema maggiore da dover affrontare...
Ciao