Le moment pour embrayer la vis-mère sur un tour dépend de son pas, il faut pouvoir compter le bon nombre de tours pour embrayer au bon moment. Certains tours sont équipé d'un système mécanique de retombée dans le pas, ce qui n'est pas le cas du Crouzet, j'y ai réfléchi mais je n'ai pas trouvé la place pour en placer un élégamment. Plan bis: concocter un système électronique qui m'avertirait juste avant d'appuyer sur la manette d'embrayage. Un disque codeur solidaire de la vis-mère et un capteur optoélectronique pour le lire
Il existe plusieurs types de disques codeurs:
Le codeur incrémental qui permet de compter, mesurer des angles, etc. nécessite 1 led et 1 phototransistor.
Le codeur en quadrature qui fait la même chose en plus de pouvoir reconnaître le sens de rotation par le déphasage des deux rangs de trous, utilisé dans les encodeurs numériques rotatifs. Nécessite 2 leds et 2 phototransistors.
Le codeur absolu, permet de connaître à tous moment la postion exacte de l'axe. Si on regarde bien les lumières sont disposées selon un comptage binaire, peut modifier plusieurs bits à chaque changemednt d'état.
Celui représenté ci-dessous nécessite 4 leds et 4 phototransistors.
Le codeur absolu Gray (non représenté ci-dessous) plus fiable car ne modifie qu'un bit à chaque changement d'état.
On peut se créer ses propres codeurs suivant des applications spécifiques, c'est infini.
Codeur binaire, les fenêtres de lecture utilisent le code binaire
Codeur absolu utilisant le code GRAY.
Le schéma de principe du lecteur opto, à multiplier par 4 étages pour pouvoir lire les quatre pistes du disque codeur.
Compliqué de développer le programme sur le tour dans l'atelier, la solution était de construire une maquette pour simuler la vis-mère du tour en mouvement confortablement dans mon environnement de programmation.
Modélisation du lecteur en 3D, j'en ai ensuite tiré des fichiers .stl
Le prototype du lecteur étant constitué de 3 PCB soudés à 90°, difficile d'utiliser un soft de routage de PCB, j'ai tout dessiné directement sur mon soft de CAO.
Ce n'est rien d'autre que l'équivalent de 4 fourches optiques montées en superposition.
Découpe du disque à la CNC
Ce n'est pas un travail inutile, quand on bricole dans le domaine de la robotique c'est toujours pratique de pouvoir simuler une roue codeuse. Le disque peut tourner dans les deux sens avec une vitesse variable.
Les signaux en sortie du lecteur sont très propres.
Ca fonctionne exactement comme un système à retomber dans le pas mécanique:
- Préparation du filetage: sur le méca suivant le pas à faire on change le pignon qui s'engrène sur la vis-mère, sur l'électronique on rentre la valeur de la fraction réduite.
- Usinage : sur le méca on guette la coïncidence entre un repère mobile et un repèrefixe pour embrayer, sur l'électronique on guette l'écran et on enclenche quand il passe en vert.
Avantage de la maquette, j'ai pu m'amuser à faire des essais avec un disque codeur simplifié, idée que j'ai ensuite abandonnée pour rester sur le code GRAY
La grosse difficulté de ce projet était d'arriver à caser le système de lecture sur ce petit tour, la seule solution que j'ai trouvée c'était de le placer en bout de vis-mère.
Réalisation des capots de protection dans du tube PVC découpé et formé à chaud, il sera ensuite teinté de la même couleur que le tour.
Réalisation d'un lecteur identique à celui de la maquette mais ici destiné au tour.
En place dans le boitier, le disque est solidaire de la VM et tourne avec elle. Le PCB est alimenté en +5vcc et les signaux TTL de comptage et position sont disponibles sur le connecteur du lecteur et pourront être traités par l'électronique.
Les premiers disques en plastique n'étaient pas très performants, un peu voilés ils frottaient sur les leds du lecteur. J'ai découpé d'autres disques de meilleure qualité et rigidité dans du PCB époxy double-face.
Le système est basé sur un PIC18F4525, il reçoit les signaux TTL issus du circuit disque codeur/lecteur VM et sortira les infos nécessaires à afficher sur un LCD 2x16.
Le code hexa du programme:
Le boitier est taillé dans deux boites d'anciennes rations de survie de l'armée
Petite alim à découpage 200ca/12vcc
En test branché sur la maquette du tour
Sur le Crouzet, premiers essais avec un crayon à la place de l'outil
Electronique assez simple, un multivibrateur déclenchable à NE555 qui sort sur un ampli BF LM386
Le système complet affichage/sonore.
C'est en voyant passer mes trois poulettes devant la fenêtre...
Embrayage au son. Vitesse 100tr/mn mais on pourrait l'augmenter.
Les signaux sonores étant déclenchés tout au long du filetage çà pouvait devenir fatigant à la longue, une butée de banc avec contacteur ne valide le son seulement quand le traînard est en position de départ
