Circuit d'alignement de moteur commandé par laser de ligne

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L'article explique un circuit de commande de moteur à commande laser à ligne simple, qui fonctionne en répondant à une ligne laser horizontale de précision, générée à partir d'un dispositif de niveau laser à ligne, et ajuste automatiquement l'alignement de l'outil connecté ou du travail avec une perfection et une précision extrêmes.

Qu'est-ce que le laser linéaire

L'équipement laser de ligne est un remplacement électronique de haute précision de l'ancien aligneur de niveau à bulle du charpentier.



Le dispositif laser en ligne est en fait un équipement émetteur laser avancé qui peut générer un 360 ° ligne laser horizontale éclairée de haute précision, pour fournir une référence de calibrage à tous les travaux d'ingénierie industrielle ou de construction, de sorte que le résultat final du travail soit parfaitement droit et aligné sans la moindre erreur.

Le circuit a été demandé par l'un des lecteurs dévoués de ce blog, M. Rafal.



Les discussions détaillées concernant la procédure de fonctionnement du moteur commandé par laser de ligne peuvent être tirées des paragraphes suivants:

Objectif de conception

M. Rafal: Je suis très nouveau dans ce domaine. J'ai fait des recherches ces dernières semaines et je n'ai pas trouvé exactement ce dont j'avais besoin.

Je serai reconnaissant pour toute aide. Je joins une photo de mon idée. Je souhaite contrôler deux moteurs 12 V CC avec un niveau laser.

Le niveau laser de ligne signalera les récepteurs.

Ce signal devra alors contrôler la direction du moteur 12 V DC. Le moteur fait tourner la tige filetée d'avant en arrière pour régler la hauteur de l'outil.

D'après ce que j'ai découvert, il y aurait plusieurs photodiodes connectées en parallèle, une pour détecter le laser au-dessus du niveau zéro et l'autre en dessous de ce niveau. Le niveau nul n'est qu'une sorte de pause entre les photodiodes pour empêcher le système de se réveiller. Capteur laser sans écran. Je n'ai donné qu'une photo picturale.

J'ai besoin d'un circuit en pont H, mais tous ceux que j'ai trouvés doivent être utilisés avec un système Arduino. Si nécessaire, je peux acheter un pont prêt à l'emploi pour un prix raisonnable allant jusqu'à 30 $

Idéalement, cela fonctionnerait avec des lasers rouges et verts, mais les longueurs d'onde sont si différentes que je doute que cela puisse être fait et que cela ne fonctionnerait pas sur tout le spectre lumineux.

Dans un premier temps, je voudrais régler le niveau de ce faisceau attaché aux moteurs avec les boutons haut-bas. Je serais ravi si le deuxième moteur se mettait alors à niveau avec le gyroscope lors de sa configuration, mais sans l'Arduino, cela pourrait être très difficile.

Je pense que ce que j'essaie de faire est si simple que je peux m'en sortir sans utiliser Arduino. Et j'insiste sur un analogique, en raison des conditions difficiles sur un chantier de construction et il me semble que plus il y a d'électronique, plus l'appareil n'est pas fiable.

Il ne fonctionnera qu'à l'intérieur et la distance laser est de 10 m maximum. Le moteur que j'ai trouvé au début a une forte consommation de courant de 200mA max 2,19 A, mais aussi un couple important.

Alimentation 18 V CC à partir d'une batterie Makita.
Merci d'avance pour toute suggestion.
Salutations de la Pologne
Rafal

Butin : J'ai une confusion sur le fonctionnement des arbres du moteur. La vis filetée sur les deux moteurs poussera l'outil, mais elle ne peut pas le retirer? Comment ça marche?

Est-il possible de mettre en œuvre la même chose avec un seul moteur?

M. Rafal: Les règles de nivellement inférieures seraient peut-être de 70 cm, uniquement pour les petites pièces, par ex. des toilettes pour pouvoir entrer par une porte.

Machine sans entraînement, tirée à la main, nivelant uniquement les bords droits. Dans la vidéo, les deux objets jaunes sur les mâts sont des détecteurs laser fixés rigidement aux bords droits.

Le laser se tient quelque part plus loin et produit une ligne horizontale.

Les moteurs seraient attachés à un chariot et la vis filetée aux bords droits de nivellement avec des détecteurs laser. Il doit y avoir deux moteurs pour niveler les deux côtés, mais c'est une image miroir.

La seule partie commune serait un pont en H à deux canaux comme si je le faisais à partir d'un module prêt à l'emploi et éventuellement d'un gyroscope, mais c'est un rêve :).
Il est important qu'il y ait un bouton pour les révolutions des moteurs gauche et droit.
La procédure est la suivante. J'accroche le laser par exemple à 2 m au-dessus du niveau du sol désigné. Je mesure 2 mètres du faisceau laser jusqu'au bord inférieur des bords droits.

Je règle la hauteur en appuyant sur les boutons des interrupteurs droite-gauche pour qu'elle soit égale à 2 mètres du bord inférieur des bords droits. Je place les détecteurs sur les mâts pour que le faisceau laser soit au niveau zéro entre les sections de photodiode. Et le reste se fera

Dans la pièce jointe, j'ai mis un dessin du fonctionnement du détecteur.

Rafal

Conception de circuits

En regardant la figure ci-dessus, deux de ces étages de circuit identiques seront nécessaires pour détecter et corriger l'outil commandé par moteur associé en ce qui concerne la précision de rectitude de la ligne laser.

Les deux étapes identiques sont des images miroir l'une de l'autre, comme indiqué ci-dessous:

Le circuit est assez simple. Il fonctionne avec un comparateur de fenêtre qui garantit que les moteurs d'entraînement ne sont pas opérationnels tant que la paire de LDR est exposée avec la même luminosité de ligne laser.

Une demi-tension d'alimentation est alors générée sur l'entrée non inverseuse de A1 et sur l'entrée inverseuse de A2.

Dès qu'une déviation dans la ligne laser est détectée (ce qui peut se produire si l'outil commandé par moteur n'est pas aligné droit), la luminosité impactant les LDR R1 et R2 change.

Dans cette situation, la tension d'entrée du comparateur de fenêtre s'éloigne de la moitié de la tension d'alimentation. Cette situation fait que la sortie du comparateur commande au réseau de pont moteur de déplacer le moteur dans le sens horaire ou anti-horaire.

Transistors T1. . . T4 sont configurés comme un réseau de pont pour permettre la commutation du moteur en sens avant et arrière en fonction de l'éclairage LDR ou de l'angle de déviation de la ligne laser.

Diodes D1. . . D4 sont positionnés pour annuler les pics de tension générés pendant le temps pendant lequel le moteur est actif et en marche. La fonction des potentiomètres préréglés P1 et P2 est de faciliter les réglages d'alignement.

Ceux-ci sont affinés pour garantir que le moteur est complètement éteint et inactif tant que la paire LDR concernée est exposée à la même luminosité de lumière laser.

Disons par exemple qu'en raison d'un alignement incorrect de l'outil commandé par moteur, l'inclinaison de la ligne laser entraîne une réduction de la lumière sur LDR R2 par rapport au LDR R1. Cela entraînera une augmentation de la tension au point A au-dessus de la moitié de la tension d'alimentation.

Dans cette situation, la sortie de l'amplificateur opérationnel A1 devient élevée, forçant les transistors T1 et T4 à fonctionner. Cela entraîne à son tour le moteur à tourner dans le sens approprié. Cette action décale automatiquement l'outil connecté en ligne droite jusqu'à ce que sa précision d'alignement horizontal coïncide avec la précision de la ligne laser.

Inversement, si nous supposons que l'outil est incliné avec l'orientation opposée de telle sorte que l'éclairage des LDR soit opposé à celui décrit ci-dessus, la tension au point A chute en dessous de la moitié de la tension d'alimentation. Cette condition déclenche l'ampli opérationnel de la sortie A2 pour passer au niveau haut de sorte que T3 et T2 deviennent opérationnels.

Il en résulte que le moteur tourne maintenant dans la direction opposée, dans une tentative de corriger l'alignement de l'outil dans la direction appropriée jusqu'à ce qu'il devienne parfaitement rectiligne coïncidant avec la précision horizontale de la ligne laser.

Bouton haut / bas

Les boutons haut et bas pour le préréglage initial de la hauteur du niveau à bulle peuvent être simplement mis en œuvre en câblant des interrupteurs à bouton-poussoir en parallèle à chacun des LDR.

Installation de LDR

Pour obtenir la réponse correcte des LDR, les paires gauche droite doivent être installées à l'intérieur d'un tube comme une enceinte de manière à pouvoir «voir» uniquement l'éclairage laser, et aucune autre lumière ambiante.

L'idée peut être vue dans l'image suivante:

Ici, nous pouvons voir que les LDR sont positionnés très près les uns des autres, ce qui garantit que lorsque la ligne laser est exactement au centre, une partie des deux paires de LDR est uniformément éclairée par la lumière laser.

L'avant de l'enceinte LDR pourrait être recouvert d'une lentille diffusée, de sorte que l'éclairage laser pourrait être diffusé à l'intérieur sur les LDR respectifs de manière uniforme.




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