Meccanismo sollevamento banco sega

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tarabech
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Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da tarabech » lunedì 15 novembre 2021, 16:58

ciao a tutti,
dopo alcuni esperimenti con arduino + motore nema 17 mi sono deciso ad intraprendere un nuovo progetto, ossia la costruzione di un banco sega controllato con arduino (sollevamento lama, inclinazione, movimento guida, ecc.).

La mia prima domanda è secondo voi come gestire l'alzata della lama (lama + motore + telaio = 5kg circa).
Pensavo ad una cosa tipo due motori nema17 59 N/cm con accoppiata vite da 8 e due guide lineari da 8mm per dare solidità al tutto. Secondo voi è adeguato per alzare un peso del genere? In teoria mi sembrerebbe di sì.

La precisione del tutto deve essere al millimetro.
Di fatto è una specie di asse Z di una CNC o stampante 3D che deve muovere però un peso notevole.

Una cosa simile sarà per sollevare la fresa nella zona dedicata al banco fresa, ma lì parliamo di qualche centinaio di grammi e sono confidente che un motore nema17 sia più che sufficiente.

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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da torn24 » martedì 16 novembre 2021, 6:58

5kg sono pochi e la vite è sufficiente ma c'è da considerare l'attrito. Una vite da 8 con la giusta coppia applicate potrebbe farlo, ma io userei una vite di diametro più grande per avere una vite più robusta. Quando vedi un torchio a vite noti una vite di grosso diametro, ma non serve per avere più forza, minore è il passo più moltiplica la forza, quindi una vite piccola ha un passo minore e grande forza in uscita, una vite grossa è se il torchio esercita forze di tonnellate devo avere una vite che resiste a questa pressione :D Ideale una piccola vite a ricircolo di sfere.

Motori passo passo, guide e vite? Ci si può semplificare la vita, esisto "attuatori lineari" a pochi euro, un sistema che comprende motore e vite e si comporta come un pistone oleodinamico, non abbiamo il controllo della posizione, ma potremmo inventarci un sistema, esempio calcolando il tempo di attivazione possiamo sapere in modo approssimato lo spostamento, oppure sensori a posizioni definite.


Per sollevare il tutto invece di guide lineare, quello che avviene nelle macchine manuali, è una piastra dove è fissato il tutto che ruotando su due perni si solleva e abbassa regolando l'altezza. Questo movimento puo essere dato da un "attuatore linerare " a 12 v a basso costo.

Non tutte le macchine e le automazione si devono basare su sistemi simil cnc, motori passo passo e guide e viti, esistono tanti tipi di macchine e tanti tipi di meccanismi
Cerca "attuatore lineare economico"
https://www.google.it/search?q=attuator ... 5&biw=1366
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da torn24 » martedì 16 novembre 2021, 7:32

Foto che mostra come è fatto, motore, vite, e l'asta. Su ebay se cerchi ne trovi a 30-45 euro, non dico che costa poco ma ha molti Newton molti kg di sollevamento.
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da tarabech » martedì 16 novembre 2021, 8:14

ciao Torn, grazie per la risposta e i consigli.
Ho optato per una vite e scartato sistemi manuali o l'attuatore lineare perchè il mio obiettivo è uno spostamento preciso automatico, che ovviamente per il mio caso (non sono un falegname professionista) è un vezzo e non una necessità, ma sono orientato in questa direzione.
Farò dei test con singola vite da 8 con passo ridotto e velocità ridotta cercando di creare un sistema con pochi attriti e vedo empiricamente i risultati prima di prendere una decisione definitiva.

torn24 ha scritto:
martedì 16 novembre 2021, 6:58
5kg sono pochi e la vite è sufficiente ma c'è da considerare l'attrito. Una vite da 8 con la giusta coppia applicate potrebbe farlo, ma io userei una vite di diametro più grande per avere una vite più robusta. Quando vedi un torchio a vite noti una vite di grosso diametro, ma non serve per avere più forza, minore è il passo più moltiplica la forza, quindi una vite piccola ha un passo minore e grande forza in uscita, una vite grossa è se il torchio esercita forze di tonnellate devo avere una vite che resiste a questa pressione :D Ideale una piccola vite a ricircolo di sfere.

Motori passo passo, guide e vite? Ci si può semplificare la vita, esisto "attuatori lineari" a pochi euro, un sistema che comprende motore e vite e si comporta come un pistone oleodinamico, non abbiamo il controllo della posizione, ma potremmo inventarci un sistema, esempio calcolando il tempo di attivazione possiamo sapere in modo approssimato lo spostamento, oppure sensori a posizioni definite.


Per sollevare il tutto invece di guide lineare, quello che avviene nelle macchine manuali, è una piastra dove è fissato il tutto che ruotando su due perni si solleva e abbassa regolando l'altezza. Questo movimento puo essere dato da un "attuatore linerare " a 12 v a basso costo.

Non tutte le macchine e le automazione si devono basare su sistemi simil cnc, motori passo passo e guide e viti, esistono tanti tipi di macchine e tanti tipi di meccanismi
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da tarabech » martedì 16 novembre 2021, 8:21

Non ho mai provato a pilotare un attuatore lineare con arduino, secondo te si riesce a raggiungere una buona precisione?
torn24 ha scritto:
martedì 16 novembre 2021, 7:32
Foto che mostra come è fatto, motore, vite, e l'asta. Su ebay se cerchi ne trovi a 30-45 euro, non dico che costa poco ma ha molti Newton molti kg di sollevamento.

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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da torn24 » martedì 16 novembre 2021, 11:11

Per buona precisione dovresti aggiungere un sistema di misura, anche improvvisato.
Un encoder lineare è costoso, un encoder rotativo per arduino 2 euro, allora se ti inventi un asta e una ruota di gomma sull'encoder, puoi farti un sistema di misurazione lineare con pochi euro, MA TANTO LAVORO. Azioni il motore e calcoli lo spostamento in mm, ti leggi i segnali dall'encoder, dividi lunghezza/segnali, e sai quanto si sposta a segnale. Ripeto tanto lavoro un po di meccanica un po di programmazione ma costo basso.

Questi attuatori funziono a 12-24 volt, ti serve un alimentazione e un transistor comandato da arduino,
Attivo il transistor parte il motore
Conto gli impulsi dell'encoder fino ad arrivare alla misura voluta,
disattivo il transistor, l'attuatore si ferma.

--------------------------
Credo che esistono attuatori lineari con encoder lineare incorporato, che si possono usare anche con arduino, ma sono molto costosi, più di 100 euro.


Sono contrario al COPIA E INCOLLA , ma in questo casa si può trovare un programma che calcola impulsi da econder e copiarlo semplicemente.
Qui un esempio con interrupt
https://www.sciamannalucio.it/arduino-e ... ri-motore/
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da hellfire39 » martedì 16 novembre 2021, 12:18

Il sito che hai linkato è interessante, ma il codice non è propriamente adatto per encoder che mandano impulsi ad alta frequenza (fa proprio cag.are).
Più che altro va bene per una gestione ipersemplificata dei selettori manuali mostrati nella pagina.

Di contro, arduino ha già la sua libreria (fatta bene) per acquisire encoder incrementali.
https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/encoder/

P.S. Di encoder e arduino se ne è parlato abbondantemente anche qui sul forum.

P.S. 2. Era meglio rimanere contrario al copia e incolla... :mrgreen:

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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da tarabech » martedì 16 novembre 2021, 18:10

Ciao grazie per i consigli,
farò un primo tentativo con un meccanismo mosso da motore passo passo perchè ho già quasi tutto, vedo come va e poi valuto la soluzione attuatore.
Vi tengo aggiornati!

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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da torn24 » mercoledì 17 novembre 2021, 6:53

hellfire39 non ho mai utilizzato un encoder con arduino, e ho postato il primo esempio :D
Comunque se ho un codice che mi legge un impulso da encoder, non è molto complicato calcolare una lunghezza. Stesso principio dei step motori passo passo e vite.
Poi ho pensato un encoder da regolazione 2 euro, 30 impulsi a giro, con una "ruota" di 1 cm di diametro, potrebbe avere la "sensibilità" + - 1 mm.
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da hellfire39 » mercoledì 17 novembre 2021, 8:23

hellfire39 non ho mai utilizzato un encoder con arduino, e ho postato il primo esempio
Appunto!
Ma è un esempio fuorviante.

Prima di dare un consiglio o indicare un link, bisognerebbe essere sicuri che sia corretto. Altrimenti l'utente lo prende per buono e poi si trova in difficoltà in seguito.

Il problema, in questo caso, è che il codice del link che hai postato è estremamente inefficiente e va bene finché le frequenze sono (molto) basse. Infatti viene utilizzato con un selettore ad encoder.

In questo caso, ripeto, c'è chi ha fatto il lavoro per bene: la libreria encoder!

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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da torn24 » mercoledì 17 novembre 2021, 8:56

Se c'è una libreria tanto meglio :wink: , a me ha fatto piacere vedere quel codice di esempio, almeno mi spiega il principio di funzionamento di come si usa un encoder, principio di funzionamento è schematizzare qualcosa nei concetti base, se il primo approccio è la libreria tante cose non ti sono chiare.

@ hellfire39 Prova a guardare questo video, il codice usato è praticamente quello che ho linkato, e sta utilizzando un encoder per rilevare la posizione, sembra che funzioni. Adesso sinceramente mi trovo in difficoltà, ascolto te o ascolto un altro, perché per me siete uguali :D
https://www.youtube.com/watch?v=yYudJo7Y-2U
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da torn24 » mercoledì 17 novembre 2021, 10:10

Mi sono andato a leggere qualche discussione qui sul forum su encoder e arduino, ci sara molto da sapere a riguardo, ma se torniamo al problema, regolare lama circolare, non mi sto a documentare più di tanto.
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da hellfire39 » mercoledì 17 novembre 2021, 13:58

@torn24
ascolto te o ascolto un altro, perché per me siete uguali
Questo perché non sei esperto di programmazione e non cogli i problemi che possono sorgere. Ed è il motivo per cui, dare consigli da inesperto, si rischia di fare più male che bene.
L'ignorare un argomento porta sempre a semplificare il funzionamento proprio perché si ignorano dettagli che possono complicare il discorso.

Il problema principale dell'approccio seguito nel video e nel link è che va bene solo se la frequenza degli impulsi è bassa. Perché? Innanzitutto perché legge gli ingressi con l'istruzione digitalRead(), che è estremamente comoda, ma anche molto lenta.
Tieni conto che un encoder da 1000 impulsi/giro, che ti fornisce 4000 conteggi/giro valutato 4x, arriva subito a 4000 conteggi/secondo a 60 rpm
Se l'albero gira lento, non avrai problemi, ma come si inizia a salire di frequenza, sì!

Dal link sotto, dove, presumo, abbia preso il codice anche Aliverti:
Editor's note: Although this code claims efficiency gains, note that it uses the digitalRead() library functions, which according to http://jeelabs.org/2010/01/06/pin-io-performance/ is 50 times as slow as direct port reads.
Con il salire delle frequenze, l'approccio illustrato mostra i suoi limiti, ben prima di quanto sarebbe in grado di acquisire Arduino con del codice ottimizzato. Ancora peggio se aggiungi qualche altra periferica. Alcuni driver potrebbero disabilitare temporaneamente gli interrupt perché devono eseguire delle operazioni con tempistiche molto precise. E questo ti potrebbe far perdere conteggi.

Infine: a parte il fatto che anche nel video l'encoder è mosso piano con la mano, ma poi il video non mostra se il circuito sta contando in modo corretto o meno. Dovresti fare dei movimenti, anche veloci, sia in avanti che indietro per poi tornare alla posizione di partenza, in modo molto preciso e verificare che il conteggio finale sia pari a quello iniziale.
Tra l'altro, quello che ti ho detto deriva da una esperienza personale, dove avevo un encoder lineare con risoluzione 0,5 micron che raggiungeva molto facilmente frequenze elevate e, nonostante il circuito sembrasse funzionare, di tanto in tanto perdeva conteggi proprio perché superavo la frequenza massima gestibile da Arduino.


https://playground.arduino.cc/Main/RotaryEncoders/
https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_Encoder.html

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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da torn24 » giovedì 18 novembre 2021, 7:44

@ hellfire39 andando un pò off topic, mi viene una domanda che ti pongo.
Le macchine a controllo numerico nascono nel 1955 al MIT, controllo numerico non controllo numerico computerizzato, cn non cnc, presumo che
avessero qualcosa per misurare lo spostamento, encoder lineari o rotativi, siccome non esistevano ancora i microprocessori e non erano cnc, leggere un encoder con un circuito senza processore non da i problemi che potrebbe dare un processore?
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Re: Meccanismo sollevamento banco sega

Messaggio da hellfire39 » giovedì 18 novembre 2021, 8:24

Tenendo conto che non conosco le macchine dell'epoca, provo a risponderti

In realtà, no.
Il processore ha una sua frequenza di lavoro ed è in grado di fare un numero limitato di operazioni al secondo. Alcune operazioni richiedono molti cicli di clock. Anche una semplice somma di interi a 32 bit, fatta su arduino, che ha un micro a 8 bit, richiede parecchie istruzioni.
Così come la funzione digitalRead(). Questa funzione ti offre un modo comodo di accedere ad un ingresso digitale e funziona su tutti i micro supportati dall'ambiente di sviluppo di arduino, quindi è universale. Ma, allo stesso tempo, è lenta. Si può leggere l'ingresso in modo molto più veloce, ma poi il codice ottenuto non sarebbe portatile.

Un tempo, quando non si utilizzavano micro, tutte le operazioni venivano fatte con logica cablata. Questo significa una marea di chip da collegare tra di loro ma, allo stesso tempo, una discreta velocità perché tutte le operazioni venivano fatte praticamente allo stesso momento da chip dedicati.
Quindi il limite era la frequenza di lavoro dei chip impiegati, non la capacità (limitata) di fare calcoli da parte di un micro.

Basta sfogliare una vecchia rivista di Nuova Elettronica degli anni '80. Troverai circuiti con decine di integrati logici anche per applicazioni semplici.

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