Линейна верига за регулиране на двигателя с лазерно регулиране

Постът обяснява проста линейна верига за управление на лазерен двигател, която работи, като реагира на прецизна хоризонтална лазерна линия, генерирана от устройство за лазерно ниво и автоматично регулира подравняването на свързания инструмент или работата с изключително съвършенство и точност.

Какво е Line Laser

Линейното лазерно оборудване е високо прецизна електронна подмяна на дърводелците от старо време.

Линейното лазерно устройство всъщност е усъвършенствано лазерно излъчващо оборудване, което може да генерира 360 ° високопрецизна осветена хоризонтална лазерна линия, за осигуряване на еталон за калибриране на всички индустриални или строителни инженерни задачи, така че крайният резултат от работата да е идеално прав и подравнен без ни най-малка грешка.

Веригата е поискана от един от посветените читатели на този блог, г-н Рафал.

Подробните дискусии относно работната процедура на линейно управлявания двигател могат да бъдат научени от следните параграфи:

Цел на дизайна

Г-н. Рафал: Много съм нов в това. Направих някои изследвания през последните няколко седмици и не намерих точно това, от което се нуждая.

Ще съм благодарен за всяка помощ. Прилагам снимка на моята идея. Искам да управлявам два 12 V DC двигателя с лазерно ниво.

Линейното лазерно ниво ще сигнализира приемниците.

След това този сигнал ще трябва да контролира посоката на 12 V DC мотора. Двигателят върти резбования прът напред-назад, за да регулира височината на инструмента.

От това, което открих, щеше да има няколко паралелно свързани фотодиода, единият да установи лазера над нулевото ниво, а другият под това ниво. Нулевото ниво е просто някаква пауза между фотодиодите, за да не се събуди системата. Лазерен сензор без дисплей. Дадох само живописна снимка.

Имам нужда от H мостова верига, но всички намерени от мен трябва да се използват със система Arduino. Ако е необходимо, мога да закупя готов мост на разумна цена до $ 30

В идеалния случай това би работило както с червен, така и със зелен лазер, но дължините на вълните са толкова различни, че се съмнявам, че това може да се направи и няма да работи в целия спектър на светлината.

Първоначално бих искал да задам нивото на този лъч, прикрепен към двигателите, с бутоните нагоре-надолу. Ще се радвам, ако вторият мотор ще се изравни с жироскопа, докато го настройва, но без Arduino може да е много трудно.

Чувствам, че това, което се опитвам да направя, е толкова просто, че мога да се измъкна, без да използвам Arduino. И аз настоявам за аналог, поради трудните условия на строителна площадка и ми се струва, че колкото повече електроника, толкова по-ненадеждно е устройството.

Той ще работи само на закрито, а разстоянието на лазера е максимум 10 метра. Двигателят, който открих в началото, има голям разход на ток от 200mA макс. 2,19 A, но също така и голям въртящ момент.

Захранване 18 V DC от батерия Makita.
Благодаря предварително за всякакви предложения.
Поздрави от Полша
Рафал

Swag : Имам объркване относно работата на валовете на двигателя. Винтът с резба и на двата мотора ще натисне инструмента, но не може ли да го изтегли назад? Как се получава това?

Възможно ли е да се приложи същото с един двигател?

Г-н. Рафал: По-ниските нивелиращи прави биха били около 70 см, само за малки стаи, напр. тоалетна, за да можете да влезете през врата.

Машина без задвижване, ръчно изтеглена, само изравняващи изправления. Във видеото двата жълти предмета на мачтите са лазерни детектори, здраво закрепени към изправените.

Лазерът стои някъде по-далеч и създава хоризонтална линия.

Двигателите щяха да бъдат прикрепени към количка и резбовият винт за изравняване на изправени с лазерни детектори. Трябва да има два двигателя, за да се изравнят и двете страни, но това е огледален образ.

Единствената обща част би бил двуканален H-мост, сякаш го правя от готов модул и евентуално жироскоп, но това е мечта :).
Важно е да има бутон за ляв и десен мотор на оборотите.
Процедурата е тази. Закачам лазера например на 2 м над определеното ниво на пода. Измервам 2 метра от лазерния лъч до долния ръб на изправените.

Регулирам височината с натискане на бутоните превключвателите надясно-наляво, така че да е равна на 2 метра до долния ръб на изправените. Поставих детекторите на мачтите, така че лазерният лъч да е на нулево ниво между фотодиодните секции. А останалите ще се справят сами

В прикачения файл сложих чертеж на операцията на детектора.

Рафал

Схема дизайн

Поглеждайки фигурата по-горе, ще бъдат необходими два такива идентични етапа на веригата за откриване и коригиране на свързания с двигателя инструмент, съобразен с точността на праволинейността на лазерната линия.

Двата идентични етапа са огледални изображения един на друг, както е показано по-долу:

Схемите са доста ясни. Той работи с компаратор за прозорци, който гарантира, че задвижващите двигатели не работят, стига двойката LDR да е изложена с идентична яркост на лазерната линия.

След това се генерира половин захранващо напрежение върху неинвертиращия вход на А1 и към инвертиращия вход на А2.

Веднага щом се открие отклонение в лазерната линия (което може да се случи, ако инструментът, управляван от двигателя, не е изправен прави), яркостта, засягаща LDR R1 и R2, се променя.

В тази ситуация входното напрежение към компаратора на прозореца се отклонява от половината захранващо напрежение. Тази ситуация кара изхода на компаратора да командва мрежата на мостовия мост да движи двигателя по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка.

Транзистори Т1. . . T4 са конфигурирани като мостова мрежа, за да се даде възможност за включване на двигателя посоки напред и назад в зависимост от LDR осветеността или ъгъла на отклонение на лазерната линия.

Диоди D1. . . D4 са позиционирани да отменят пиковете на напрежението, генерирани през времето, когато двигателят е включен и работи. Функцията на предварително зададените потенциометри P1 и P2 е за улесняване на настройките на подравняването.

Те са фино настроени, за да гарантират, че двигателят е напълно изключен и неактивен, докато съответната двойка LDR е изложена на точно същата яркост на лазерната светлина.

Да кажем например, че поради неправилно подравняване на инструмента, управляван от двигателя, накланянето на лазерната линия кара светлината да намалява на LDR R2, отколкото LDR R1. Това ще доведе до напрежение в точка А да се повиши над половината от захранващото напрежение.

В тази ситуация изходният изход на усилвател A1 става висок, което принуждава транзисторите T1 и T4 да работят. Това от своя страна кара двигателя да се върти в съответната посока. Това действие автоматично измества свързания инструмент по права линия, докато точността му на хоризонтално подравняване съвпадне с точността на лазерната линия.

И обратно, ако приемем, че инструментът е наклонен с обратна ориентация, така че осветяването на LDR да е противоположно на обсъденото по-горе, кара напрежението в точка А да падне под половината от захранващото напрежение. Това условие задейства изходния усилвател A2 op, за да отиде високо, така че T3 и T2 да станат работещи.

Това води до това, че двигателят вече работи в обратна посока, в опит да коригира подравняването на инструмента в съответната посока, докато стане напълно прав, съвпадащ с хоризонталната точност на лазерната линия.

Бутон нагоре / надолу

Бутоните нагоре надолу за първоначална предварителна настройка на височината на нивелира могат да бъдат изпълнени просто чрез окабеляване на бутоните, паралелно на всеки от LDR.

Инсталиране на LDR

За да се получи правилната реакция от LDR, левите десни двойки трябва да бъдат монтирани вътре в тръба като заграждение, така че да могат да 'виждат' само лазерното осветление, а не всяка друга околна светлина.

Идеята може да бъде засвидетелствана в следното изображение:

Тук можем да видим, че LDR са разположени много близо един до друг, което гарантира, че когато лазерната линия е в точния център, част от двете двойки LDR се осветяват равномерно от лазерната светлина.

Предната част на корпуса на LDR може да бъде покрита с дифузна леща, така че лазерното осветление да може да се разсейва равномерно вътре върху съответните LDR.