За нуждите на един проект трябва автоматично да се преместват малки детайли от едно място на друго посредством вакуумна сонда. Всички елементи имат точни начални и крайни двумерни координати (т.е. равнинни). Третата координата (z) има някаква начална стойност, която може да варира в рамките на +/- 1мм за всеки детайл (т.е. не са на една височина), а и самия детайл има някаква дебелина, варираща в границите от 0.5 до 10мм. Дилемата (тъй като имам две идеи) ми е: Какъв метод да ползвам за да определя височината мястото и на детайла, така че да може сондата да го вземе сигурно от едното място и да го постави на другото без да "пада" или да се смачка от самата сонда?
Идея 1: Правя сондата телескопична и когато опре в детайла да се сгъва и това сгъване да задейства датчик, че е достигнат детайла. При освобождаване на детайла пружина разгъва отново сондата. В този случай виждам проблем в по-сложната изработка и механичното износване на упътнението в мястото на сгъване- може да пропусне въздух и да падне нивото на вакуума.
Идея 2: Поставям токов датчик на електродвигателя, който движи сондата нагоре-надолу. Така, когато се достигне долната точка, се получава механично съпротивление и вследствие на това се увеличава тока през двигателя и съответно му се подава команда да спре. Тук проблемите са два: 1. Късно или неправилно измерване на тока- детайла се чупи от натиска. 2. Евентуално неравномерно движение на механиката вследствие на замърсяване може даде лъжливо увеличаване на тока през двигателя и да го спре преждевременно- детайл "разбился" от падането или най-малкото ще се е изместил от зададената позиция.
Това са ми двете механични идеи за реализация и се чудя коя от тях да ползвам. Отворен съм и за други решения.

Енкодер?

Приложимо ли е безконтактно измерване на разстоянието до детайла? Тоест, има ли какво да обработи резултата от измерванията и да направи съответната корекция?
Ако да, има лазерни сензори за измерване на дистанция. В зависимост от разстоянието до обекта, а и от производителя, работят с точност от няколко десетки до под микрон. Не се влияят от цвета на обекта. Гледах че Омрон имаха такива за прозрачни и непрозрачни обекти. Околното осветление може да бъде в доста широки граници.
Изход на сензора - релеен, аналогов или някакъв комуникационен бъс.

Като отправна точка за търсене: https://www.welotec.com/catalog/en/indu ... ensor.html

сходно с идея 1
предполагам ос Z е винаги вертикална (или поне перпендикулярна на детайлите)
слагаш линейни направляващи по ос Z и мека пружина, при допир с детайла пружината се свива и задейства прекъсвач, дори да подмине малко пружината ще обере излишния натиск

edit: това го видях в тубата на някакво клипче което не намирам сега
тъй като хода е относително малък, за по просто вместо направляващи може би някаква пластинчата пружина също ще свърши работа

Наскоро се борих с един манипулатор (робот), та това беше едно от нещата - измерване на офсета на детайла по Z и компенсацията му. Минах през какви ли не механични идеи, превключватели, оптрони с въздушна междина, по едно време и нещо от тоя десен: https://www.tormach.com/store/index.php ... ortrelay=1
Финализирах нещата с лазерен сензор, подобен на показания по-нагоре. Смея да твърдя че работи много добре. При мен данните се вземат в "сдъвкан" вид, през серийния порт на датчика.
Апропо, оптроните с въздушна междина с гарантирани параметри - къде и как сработва, са доста нескромни пари. Поне в Маузер...

Аз бих приложил първата идея с основни аргументи - простота и надеждност.

Тогава, да добавя за яснота - за превключвателите с гаранирани параметри важи същото като за оптроните с въздушна междина с гарантирани параметри - струват едни доста нескромни пари.
А дали трябват такива, зависи от спецификата на приложението както и каква надеждност се търси.
За хоби цели е допустимо да се донаместват и донатъманяват нещата, но за индустриални приложения по-скоро тц.

В така описаната постановка на задачата, дори не е нужно отчитането на позиция по оста Z. Достатъчно е еластичният елемент (пружината) да се подбере такъв, че 1 - да не деформира пренасяния предмет, 2 - да причинява достатъчна деформация на вентузата и 3 - да осигурява относително постоянна сила на натиск за възможния си ход (9,5 mm).

А скорост? Тази манипулация бързо ли трябва да се случва или няма значение. Това си е отвсякъде като намирането на ламарината на плазмените рутери. Тоя дето си го правихме, горелката е на един механизъм, който и позволява 5-6 мм движение нагоре и ползвам индуктивни датчици. Досега не е имало проблем с определянето на нулата ама и то си е доста груба система там. Същото може да се изпълни с допълнителни направляващи, и ако манипулатора е достатъчно тежък, няма да има нужда и от пружина. Но за прецизно определяне на позицията може би ще е по-добре някакъв енкодер да се ползва - тип оптична линийка - има китайщини с до 5 хилядни резолюция.
До тук по-бързия вариант.

Бавния е с опипвач на втори Z и с датчик за натиск. Обаче там има една операция намиране на нула и после офсет до работния инструмент и основната операция.

Да уточня нещата, че като чета са възникнали някои питанки:
Сондата e перпендикулярна на равнината с детайлите и може да се движи нагоре-надолу. Има начална позиция (Z0), която за по-сигурно е на около 7см над повърността. Трябва да се свърши следното: при начална позиция Z0 да се отиде в позиция 1 (х1,у1), да се спусне сондата докато докосне детайла и да включи вакуума за да се залепи. След това го изтегля отново в позиция Z0, премества се в позиция 2 (х2,у2) и го спуска докато не опре в повърността, освобождава вакуума и се връща в Z0. Не става с предварително опипване на повърността, защото под някои детайли има отвори, а и трябват допълнителни ходове. Скоростта не е от значение, за протокола примерно 4см/сек (X,Y). Движението по Z е по-бавно- макс. 2см/сек.

е това не е ли като при автомат за монтиране на SMDта (SMT palcement) или чипове(die bonder)?
не може да няма читанки по въпроса.

Да, много прилича на Pick'n'Place машините, с таз разлика, че при тях на всички неща са известни или трите координати или трите размера.

Що не щракнеш едно фото, да е по-ясно за какво става въпрос, та да може идеите ни да са по-ползотворни?


При тях също има вариации на Z, и затова има контролни точни в които се измерва височината/кривината на платката.

В момента решавам една подобна задача. Малко по проста е от твоята.
Според мен най-удачно е да се направи плаващ Z, с ход 10-15мм. Плаващ спрямо Z. Мисля че няма нужда от пружини, масата на плаващия Z би трябвало да стигне за деформиране на вендузата. Това ще елиминира нуждата от измерване кривината на платката. Тук възниква въпроса - ако усилието което се получава е по голямо от здравината на детайла и ще трябва да се компенсира с пружинка. Ако не стига за деформиране на вендузата -да се утежни. Сега вече остава въпроса ако усилието на деформация на вендузата е по голямо от усилието което издържа детайла.
Трябва да се направи механизъма /с възможност за доработване на Z/ и вече тогава да се експериментира.
Мисля че скоростта която споменаваш е много ниска. Мисля че това би работило с доста по висока скорост- поне 1000мм/мин. Но е въпрос на експерименти при готова механика.