Jag har försökt komma fram till hur vår applikation skall trådas för att fungera som vi vill. Jag har slängt ihop ett testprogram i C#, men det är för närvarande ej ens kompileringsfärdigt. Men ta gärna en kik på det för att se om tror det kan fungera. Jag tror själv inte att det är helt rätt. Enligt den nuvarande modellen spawnar klassen man använder en separat tråd som ligger och hanterar serieporten. Denna kommunicerar med användartråden genom en instans av klassen 'Task', vilken beskriver en uppgift. Task sätts till t.ex. 'Get' av användartråden, som sedan sover. Sedan kikar porttråden på detta task, och fattar vad den behöver göra. Den skickar 'GET' till serieporten, och väntar på svar. Exakt hur den skall vänta vet jag inte. Om den får ett svar så fyller den i svaret i 'Task', och väcker upp användartråden, som kontrollerar resultatet i 'Task'. Om det är giltligt så returneras det, och alla är glada. Om inget resultat placerats i 'Task', eller om användartråden når sin timeout och fortfarande inget resultat nåtts, så signaleras fel genom ett undantag.
Jag har skrivit ett litet javaprogram som visualiserar rampningen som ett diagram. På detta sätt kan jag lätt undersöka om en given rampfunktion fungerar som det ar tänkt. Detta är nödvändigt då det är mycket svårt att simulera/debugga på målsystemet, och jag är obekant med Atmels programvara som kanske skulle kunna fungera för detta syfte. Nu är dock en väl fungerande funktion för rampningen framtagen, som fungerar för alla förflyttningar, stora som små.
Källkod: RampProgram.java RampChart.java.
Här är en bild på maskinen i sin helhet. Topphålet är ungefär 69 mm i diameter (bild),vilket är ungefär samma som rörets innerdiameter.
Nederändan av röret slutar i plastboxarna, som endast står mot en bit trälist numera. Röret sitter monterat med ett kraftigt metallfäste, med tre M4-skruvar, på en 24 mm tjock stång, som den förra maskinen. Undersidan av maskinen är försedd med gummifötter, metallstagen är fästa med genomgående M6-bultar, vilka kan ses från undersidan.
Metalldetektorn är borttagen för att förenkla konstruktionen, vi skall diskutera detta.
Jag har hittat passande gummifötter på Elfa, vilka dessutom var billigare än några jag kunde hitta på Clas Ohlson, Jula och Biltema. De är också säkrare rent leveransmässigt.
Komponenter som inhandlats på Biltema är följande:Jag har nu lyckats ordna med tillverkningen av monteringsdelarna till maskinen. En träfiberskiva med diameter på 1 meter är tillsågad, likaså delarna för metallstagen. Dessa skall svetsas samman inom kort.
Sorteringsmaskinen kommer att ha sex metallstag, monterade utanför ringen av plastbackar, som på denna skiss. Med denna montering är stagen inte ivägen för backarna vid tömning av maskinen, och genom att placera skarvarna på skivorna så att de inte ligger i linje med varandra bör det hela bli stabilt.
Hållaren för plaströret är också under tillverkning, den behöver gängas och förses med ett fäste för plaströret.
Magnetfästena för lådorna har jag ändrat så att de numera använder magneter från Elfa istället. De gamla var från Clas Ohlsson, dyrare, mycket svagare, och oläpliga för syftet. Dessutom har Elfa fler i lager än Classe. En bild på de olika typerna finns här.
Elektroniken för stegmotorstyrningen är nästan färdig, men den behöver finjusteras och monteras på kretskort.
För att känna av knapparna har jag hittat en enklare lösning än våra tidigare lysdioder, och enklare än att linda en spole runt röret. Jag spenderade ca. en vecka på att konstruera en sensor bestående av flera varv tunn metalltråd virat runt plaströret, anslutet till en krets, men det gav inget resultat, då spolen var för liten. Eftersom det skulle bli krångligt att linda en tillräckligt kraftig spole runt röret tog jag fram en annan, enklare lösning.
Den nya lösningen är en enkel byggsats för en metalldetektor från Elfa. Den kostar 240 SEK plus moms, och levereras med kretskort och plastlåda för inbyggnad. Genom att modifiera denna och dra en kabel ner till kretskortet kan vi enkelt och säkert känna av knapparna i röret.
Jag har naturligtvis testat detta praktiskt. Här är en bild på detektorn monterad på plaströret, och en film som visar hur det funkar med en av de små knapparna (håll ögonen på kreskortet).
Detektorn har dessutom en ratt för justering av känsligheten, vilket gör det möjligt att anpassa den till produkter med mindre metall i.
Jag testade även en fotocell-givare som de hade på högskolan, men den fungerade inte pålitligt, och hade krävt speciell anpassning av glidröret, vilket hade gjort det tungt och riskerat att knappar fastnade. Dessutom hade innerdiametern minskats, så att maskinen hade blivit mindre flexibel med vad den kan sortera.
Problemet med metalldetektorn är ju att den behöver byggas ihop. Även om den är förhållandevis billig så blir det ändå en kostnad för monteringen. Antagligen inte så mycket, men ett alternativ kan vara om t.ex. Electrokit.se säljer monterade varianter. Annars är vår bästa chans en induktiv givare på Elfa.
Detta är riktiga sensorer, vilket innebär att de är pålitliga, tåliga och enkla att få tag på. Problemet är att jag inte vet hur stort avstånd de klarar av. Metalldetektorn känner av allt som kommer inom 15-20 cm, medan de här sensorerna klarar 20-30 mm, och det gäller för speciella metaller under perfekta omständigheter (inga störningar, ingen annan metall i närheten). Eftersom knapparna KAN komma var som helst i röret är jag osäker på om de fungerar utan att man får ha flera stycken. Problemet är att de väger uppemot 300-400 gram för de större modellerna, och de är klumpiga. Dessutom är jag osäker på om hur långt i sidled de känner av metall.
Dock är dessa sensorer billiga, 300-400 spänn styck, så eventuellt skulle vi kunna köpa några stycken och testa med. jag tror att detta kan fungera med 2-3 sensorer i en halvring, om man använder den oskärmade M18-modellen, men jag kan inte lova något.
Jag håller på att kolla upp om det inte finns någon form av lagersystem med små plastbackar i stil med det här, fast för typ elektronikkomponenter eller liknande. Här är en sådan produkt som jag hittade, på gigant.se. Finns även på elfa.
Jag var inne i stan och snokade runt lite efter delar till vårt bygge, hittade en hel del intressanta saker.
På Cheapy Byggvaruhus i Stenalyckan (Eurostop) hittade jag bland annat dessa avloppsrör i plast. De har flera storlekar, men 50 mm-rören funkar utmärkt med knapparna (den stora modellen). De fastnar inte ens när man krokar ihop två böjar (se video, 89Kb xvid), inga kanter inne i rören alls så länge knapparna går i "rörens riktning". En böj kostar ca 25-30kr beroende på modell, så om vi behöver många får vi se om vi kan köpa från grossist eller liknande. De har även plaströr i samma dimension, de är ungefär 2 meter långa, med en muff i ena ändan. Knapparna glider även lätt i dessa, men vi kan antagligen polera up dem på insidan lite. Även "stopp-proppar" i form av plastpluggar finnes, samt grenrör och liknande, och en hållare.
På Biltema hittade jag avgasslang i metall som kan böjas, knapparna glider som smör i dessa, men de är tunga och dyra, 200 spänn för en meter ungefär. De kan dock vara lämpliga som flexibelt utmatningsrör eller något i den stilen.
Jag har dessutom hittat en annan drivmodul för stegmotorn på Elfa. Den klarar inte av mer än halvsteg (den vi kör på nu klarar ner till 1/8-dels steg), men det spelar ingen roll om vi kommer köra med remskivor eller liknande. Den är i stort sett samma som det kortet vi kör, men klarar att ge ca 50% mer kräm till motorn, och har lite mer tjofräs att koppla in. Bökigare att använda dock, eftersom den kräver separat matning för stegmotorn och sin elektronik. Det blir med andra ord mer komponenter för att använda den. Dock ser den ju tuff ut... :-)
Kjell & Co hade en del elektronik med, inklusive stegmotorer och styrkort till dessa. Det mesta var dock för litet för att driva våra maskiner, eller var tvivelaktigt byggda. T.ex. hade det enda intressanta styrkortet H-bryggor byggda av diskreta effekttransistorer, vilket är rätt dumt, då åtta sådana transistorer kan ersättas med en enda Allegro 3915-modul (vårt befintliga kort använder två Allegro 3955-moduler). Det blir dock billigare, men tar mer plats och fungerar sämre. Så jag tycker vi håller oss borta från dylika byggsatser, eller vad säger du? Den här produkten verkade dock rätt okej, men den passar endast mindre motorer. Enkel och billig dock, kan passa till annat än drift av vridarmen.
Billiga och bra kullager (20-30 spänn) finns på både Biltema och Jula, men det är inte direkt av den typen vi behöver till maskinen. Jag tror dock dessa kan skaffas på en mekanisk verkstad, jag håller på att rota fram sådana. Vi kan använda Biltema/Classe/Jula-kullagren med, men då får vi svetsa fast dem, vilket blir lite osmidigt om de skall demonteras eller bytas (högst otroligt).
För att sköta kalibreringen var planen att använda en så kallad läsgaffel (jag har en fyra-fem sådana här liggande som jag snott från ett gäng scanners). Mellan de två pinnarna går en ljusstråle, och när en metallskiva eller liknande förs in emellan dem bryts strålen, och en elektrisk signal genereras. Genom att sätta en sådan här jämte axeln och förse axeln med en liten "pinne" vet sorteraren när den står i noll-läget. Det är precis samma sak som din scanner gör när du startar den, den självkalibrerar. Jag har letat upp ett par läsgafflar på Elfa, en billig, och en dyr. Den billigare räcker för oss, och är lättare att montera.
Här är ett email jag fick från en av säljarna på OEM motor:
Hej Martin, Jag är ledsen för att det har dragit ut på tiden men här kommer lite information. Vi diskuterade möjligheterna med en servomotor. En sådan lösning skulle kosta i runda slängar 12 -15 000 kronor. Däremot så kan ju den där nedväxlingen som vi pratade om vara en bättre lösning till din maskin. En nedväxling med två aluminiumhjul och en rem kanske man pratar om ca 600:- istället. Om nedväxlingen fortfarande intressant så kan vi räkna exakt på det vad vi behöver för hjul och rem. Bästa hälsningar. Daniel Conradson Innesäljare OEM Motor ABDet verkar med andra ord som om vår stegmotorlösning är det vettigaste. anledningen till att jag tjatat om det här andra är att en del "förståsigpåare" menade att "sådant där ska man ju köra riktiga servon till ffs". Ja, vad säger man? Man ska ignorera alla idioter, helt enkelt.
Som du kanske minns diskuterade vi att bygga en maskin som hade remdrift? Jag har satt ihop en skiss här som visar hur det hela skulle se ut i praktiken. Med denna konstruktion avlastas stegmotorn från belastningen av att bära upp rännan, och får dessutom en viss nedväxling. Detta gör att vi kan köra på en mindre stegmotor (sparar en del stöm, och är lite billigare). Den stora vinsten är dock att vi (antagligen) slipper vibrationer i rännan, både när den startar och stannar, plus att motorns "hackande" minskar betydligt, eftersom vi växlar ner den och dessutom har gummiremmen som dämpar. Elfa säljer både hjul och remmar faktiskt, både billiga och dyra. De billiga har dock inga centrumhål... Så de måste borras. Jag misstänker dock att hjulen är lite overkill, vi hade lätt klarat oss med hjul i plast eller nylon. Jag har varit i kontakt med OEM Motor angående detta, men jag tror fortfarande att dessa går att ordna på ett enklare och billigare sätt.
För detta ändamål har jag dessutom snokat fram ett antal leverantörer av industriprodukter för ett dylikt bygge.
Jag har också funderat på själva "monteringen" av maskinen, och hur vi skall designa den för att få den så kompakt som möjligt. En kik på IKEA's webbplats gav ett bord som verkade stabilt, stort och bra (runt, vilket du sade du tyckte var bra), men det är rätt dyrt. De hade även ett par billiga lösa ben och ett par dyrare, justerbara diton. Jag har även kollat på Harald Nyborg och Biltema, men jag hittade inga som verkade lämpliga.
Jag har hittat ett skittrevligt CAD-program för Linux, (fritt och gratis, men kostar pengar för folk som kör med Windows, muhaha...). Det heter QCad (screenshot), och är väldigt trevligt att ha och göra med. Det är endast ett 2D-ritprogram, så det blir inga porriga 3d-modeller av dem, men de fungerar utmärkt att bygga efter. De kan dock inte direkt matas in i t.ex. ett datorprogram som fräser ut sakerna med en datorstyrd fräs eller så... Det blir rena postscript/pdf/png av dem. Tanken var att när vi byggt den här maskinen färdig så gör jag kompletta ritningar av hela rasket, så att du kan producera nya maskiner snabbt och enkelt. En intressant detalj jag kom på är att du kan göra en skitfräsig instruktions-DVD för hur man monterar ihop sorteraren (och använder den) med 3d-modellerna jag byggt i Blender... :-)
qjklqdqwPIC-krets.
Jag har även kontrollerat möjligheterna att interfejsa ett linux-system mot ditt befintliga system, så att man (ja, det här förslaget lär ju ha lika stor chans som en snöboll i helvetet) eventuellt kan ha en Linux-dator i maskinen, som styr den och driver användargränssnittet osv. Sedan kunde denna dator prata med din server via ett RPC-protokoll eller liknande. Linux har bibliotek för att stödja åtminstone XML-RPC (lättversion av SOAP) och CORBA. Även SOAP finns det ett antal bibliotek för. XML-RPC finns som tilläggsbibliotek för .Net-ramverket. Vet du vad .Net klarar av att snacka? Annars kan man använda ett bibliotek för XML-serialisering och göra ett enkelt, hembakat format för att prata maskinerna emellan.
Fördelen med en Linux-maskin som styrdator vore bland annat lägre licenskostnader (ska du ha en Server Edition på varje maskin lär det ju bli dyrt), plus att hårdvaran oftast är enklare att hantera i Linux. Dessutom är Linux enklare att anpassa för ett så kallat solid state-system, d.v.s. ett system som körs från t.ex. ett skrivskyddat Flash-minne eller liknande. Även någon BSD-variant kan vara intressant som alternativ.
För att styra vår stansmaskin behövde vi någon form av bildsensor. Jag har kollat upp optiska möss. Dessa har som regel en upplösning på runt 20x20 pixlar för skabbiga modeller. Dyrare saker typ MX500 har antagligen större sensorer. Det är antagligen dock ganska mycket krångel att slakta upp och plocka delar ur en dylik, plus att Elfa säljer lösa sensorchip med schysst upplösning för samma pris. Oavsett vilken lösning måste en sådan historia anslutas till datorn på något sätt, så det enklaste kanske är en webbkamera? Min skabbiga Telia-webbcam bör funka utmärkt om man plockar bort all skit och sätter chippet plus en enkel lins "på rätt ställe". In med USB-kabeln i datorn så har vi en höghastighetsanslutning färdig 'out-of-the-box'. Problemet här är att du måste kunna snacka med kameran ifråga. Inga problem under Linux, men hur det går till under Windows vette fan. Antagligen får man betala "far out the ass" för att ens kunna snacka med en USB-pryl, och antagligen kan man inte fånga video utan ytterligare någon jävla SDK som kostar fan osv. Du vet hur det är... Nåja, jag skall kontrollera med några killar som pillade med sådant under Windows på skolan. För tillfället undersöker jag om en dylik lösning funkar, plus söker kunskap om den bildbehandling som behöver göras av datorn för att styra stansen.
Jahapp, efter det här tjatet lär du vara rätt mör... Jag har förutom att snoka fram allt detta även satt mig in i exakt hur stegmotorer fungerar och styrs, undersökt alternativa drivningar i form av "riktiga" AC-servon (verkar SVIN-dyrt), samt förberett verkstaden för arbete (har ordnat till arbetsdatorn där med dualboot för linux och w2k, så jag kan bygga din .Net-modul direkt), samt städat upp i det j-la ghettot. Dessutom har jag lagt en del tid på att lära mig svetsa ordentligt med farsans MIG-svets, och använda en vinkelslip utan att stympa mig själv...
Här listas alla komponenter relaterade till projektet, ordnade efter leverantör.
| Namn: | Martin Persson |
| Telefon (hotline): | 035 - 403 73 |
| Telefon (hem): | 035 - 410 62 |
| Telefon (mobil): | 0734 - 04 48 68 |
| Email: | xarragon snabel-a gmail punkt com |
