Projekt Maschine mit Messuhr zur Messung von Oberflächen

[Thoralf]

Und wie wäre eine Schlauchwaage? Das eine Ende ist die Referenz und das andere der Messtaster. Diese Waagen gibts elektronisch analog bis open end. Der Temperaturgang ist hier egal, da indoor und Kurzzeit.
Das mobile Ende kann man automatisch problemlos rumkutschen und man erhält eine Messung gegen eine ideale Ebene (für die Anwendung hier. Eine Refrenz in Form einer Schiene gibt es nicht, so dass der mechanische Transport keinen Fehler ins Ergebnis einbringt. Theoretisch könnte man ein RC-Car benutzen, sofern dessen Position genau genug bestimmt werden kann.
Im Millimeterbereich kann man das fast schon basteln. Will man es auf 0,1mm dann sollte man eine professioneller Lösung der Schlachwaage suchen.
Der Schlauch muss natürlich der max. Messlänge entsprechen.

[i_make_it]

Die elektronische und massefreie (ohne das Wasser das bei jeder Bewegung ewig rumschappt bis man endlich was genaues ablesen kann) Lösung der Schlauchwasserwaage gibt es schon.
Rotierender Laserkopf, der ausniveliert wird und ein "Richtstab" an dem die Höhe abgelesen wird.
Elektronisch ginge das mit der Scannerzeile eines Flachbettscanners.
Die Zeile die ich da habe ist gut 60mm lang und ist für DIN A4, also 210mm bei 600dpi ausgelegt.
Das sind gut 82 Digit pro mm. eine Auflösung von 0,05mm sollte also gehen.
Man muß den Richtstab halt nur immer lotrecht halten.
Ich habe zwar alles da, aber keine Zeit um so einen Aufbau zu testen.
Also am besten mal zum Bauhof gehen, schauen ob da ein Flachbettscanner im Elektroschrott liegt und wenn ja fragen ob man mal für ein Jugend forscht Projekt was ausschlachten darf.
Einfache Rotationslaser mit 30m Reichweite (wegen der Divergenz) gibt es schon für unter 60€.

[Peter(TOO)]

Die Zeile die ich da habe ist gut 60mm lang und ist für DIN A4, also 210mm bei 600dpi ausgelegt.
Das sind gut 82 Digit pro mm. eine Auflösung von 0,05mm sollte also gehen.

Da müsste sogar die Hälfte gehen, je nachdem ob 1 oder 2 Sensoren beleuchtet werden (Praktisch werden es mehrere sein, also gerade oder ungerade Anzahl).

Man muß den Richtstab halt nur immer lotrecht halten.
Einfache Rotationslaser mit 30m Reichweite (wegen der Divergenz) gibt es schon für unter 60€.

Da dürfte das grösste Problem sein.
Diejenigen mit automatischer Ausrichtung kommen auch nur auf 0.1°.
Mit einem Dreibein hat man die Platte als Referenz, welche auch schräg im Raum liegen kann.
Bleibt also die manuelle Ausrichtung mit Libelle.

MfG Peter(TOO)

[i_make_it]

Ein Winkelfehler von 0,1 ° beim Richtstab, ist jenseits der Wahrnehmungsgrenze.
Bei einem 100mm hohem Richtstab der um 0,1° von der Lotrechten abweicht, beträgt der Längenfehler 0,00015mm.
bei 0,05mm Auflösung dürfte der Fehler bis zu 1,8° betragen.
Das sollte sich also mit vernünftigem Aufwand machen lassen.
(Sollte die Bahn so schepp sein, dann braucht man eh nicht mehr weitermessen)

[Peter(TOO)]

Ein Winkelfehler von 0,1 ° beim Richtstab, ist jenseits der Wahrnehmungsgrenze.
Bei einem 100mm hohem Richtstab der um 0,1° von der Lotrechten abweicht, beträgt der Längenfehler 0,00015mm.
bei 0,05mm Auflösung dürfte der Fehler bis zu 1,8° betragen.
Das sollte sich also mit vernünftigem Aufwand machen lassen.
(Sollte die Bahn so schepp sein, dann braucht man eh nicht mehr weitermessen)

Die Laser mit automatischer Ausrichtung haben nur 0.1° Genauigkeit.

[i_make_it]

Die Laser mit automatischer Ausrichtung haben nur 0.1° Genauigkeit.

Die Geräte unter 60€ haben das soweit ich weis noch nicht mal.
Aber das ist eher unkritisch, da man den Kopf ja nur einmal aufstellt und ausrichtet.
Wenn man am entfernten Ende der Bahn einmal, quer zur Bahn, mit einer halbwegs genauen Wasserwaage vier Messungen macht, kann man das später raussrechnen.
Zwei Messungen auf der ausgerichteten Wasserwaage und zwei direkt daneben auf der Bahn, dann bekommt man einmal die Abweichung der Bahn vom "wasser" und einmal die Abweichung der Bahn von der Messebene.
Also lässt sich die Abweichung der Messebene vom "Wasser", quer zur Bahn errechnen.
Längs zur Bahn ist halt eine Wasserwaage von "nur" einem guten Meter etwas kurz, aber auch das sollte auf die selbe Art funktionieren.
Also von Hand den Rotationskopf ausrichten, Referenzmessung quer und längs zur Bahn durchführen und dann sturr alle Messungen vornehmen.
Danach per Programm die Messebene zum "Wasser" umrechnen lassen und man sollte die Ebenheit der Bahn mit mindestens 0,1mm Genauigkeit (in Z) erhalten.
Jetzt kommt es nur noch drauf an in X und Y genau zu positionieren, damit die Messpunkte auch wirklich da sind wo sie Später im Messprotokoll angegeben sind.
Oder man misst wärend der Messung auch noch die X-Y Positionswerte.
Odometrie dürfte problematisch sein, falls die Bahn schon in Betrieb war und (womöglich frisch) geölt ist.

PS: habe eben mal geschaut, so tragbare Scanner für unterwegs ans Notebook, gibt es schon ab knapp über 50€.
Die Teile bekommt man also für rund 120€ zusammen.
Das Bauen braucht dann halt das know how.

Zu kaufen gibt es sowas auch, aber die Geräte für den Bau, liegen bei unter 400€ bei +-0,3mm/m bzw. +- 2mm/10m.
Die Geräte für den Maschinenbau liegen im mittleren vierstelligen Bereich und aufwärts.

[heliman]

Hallo zusammen, ich verstehe leider das Prinzip mit dem Laser/Scannerzeile nicht. Wo finde ich was zum Einlesen darüber?

Übrigens bin ich gerade mal am Tüfteln mit der Messuhr. Ich werde über Sieg oder Niederlage berichten.

Ein Bekannter hatte noch die Idee, vor jeder Messung, die Messschiene automatisch genau waagerecht auszurichten und dann die Messung durchzuführen. Ginge das nicht auch?
Dafür bräuchte ich natürlich auch ein entsprechendes Gerät um die Waagerechte zu messen.