Projekt Maschine mit Messuhr zur Messung von Oberflächen

[heliman]

Hallo, dies ist mein erster Beitrag hier im Forum. Ich hoffe schonmal, dass ich in diesem Forum richtig bin.
Grund für meine Anmeldung hier ist ein ehrgeiziges Projekt, das ich mir als Neuling, was die Steuerung und Programmierung von Komponenten und den Bau in den Kopf gesetzt habe.
Folgendes soll entstehen: Ich möchte eine Maschine (mögl. akkubetrieben) konstruieren, welche die Ebenheit von Kunststoffplatten misst und auswertet.
Die Kunststoffplatten sind alle einen Meter breit und etwa fünf Meter lang. Es geht hier um Unebenheiten/Vertiefungen/Erhöhungen im hundertstel mm bis Millimeter Bereich.
Ich hätte mir nun vorgestellt eine digitale Messuhr auf einer Lineareinheit zu montieren, welche die Messuhr über die Platte führt. Die Messuhr soll mit einem Raspberry oder Arduino (oder was anderes?) zusammenarbeiten und die Daten an das Board senden. Dort sollen sie dann weiterverarbeitet werden (wenn möglich per WLAN gleich auf einen mysql Server). Die entsprechende Software zur Steuerung der Messuhr, Messungen, Lineareinheit möchte ich selbst entwerfen (Ich habe etwas Erfahrung mit PHP und Mysql, in Python würde ich mich dann intensiv einlesen)
Zusätzlich soll die Maschine auf der Platte beweglich sein, sprich über die Kunststoffplatte zu den Messpunkten fahren (als Messuhr fährt rechts links und Maschine an sich fährt vorwärts und rückwärts auf bestimmte Positionen). Die Messpunkte sind immer an den gleichen Stellen.
So das waren erstmal meine Wünsche
Ich möchte mich zu Anfang auf das Eigentliche konzentrieren und zwar die Messung mit Datenspeicherung, Verarbeitung.
1. welche Messuhr würde sich für meinen Zweck eignen um Daten mit eigener Software auszulesen und die Messuhr anzusteuern, ohne sie manuell bedienen zu müssen? (Ich kann dem Gerät ja nicht ständig hinterherlaufen)
2. welche Hardware ist zur Datenerfassung, Datenverarbeitung und Steuerung einer solchen Maschine am besten geeignet?

So, das war erstmal ganz schön viel fürs erste. Ich hoffe, ihr könnt mir hier weiterhelfen und mich ermutigen ein solches Projekt anzugehen.

Joe

[Peter(TOO)]

Hallo Joe,

Du fängst da am falschen Ende an, die Messuhr alleine hilft dir gar nichts, du brauchst als erstes eine Referenzfläche!

Du brauchst eine Konstruktion , welche sich auf 5m Länge weniger als 1/100mm durchbiegt. Du kannst nicht genauer messen, als die Durchbiegung der Referenz.

Mechanisch brauchst du also einen massiven Messtisch und einen XY Antrieb, welcher genauer als ein 1/100mm ist.
Wieso das Akku-Betrieben sein soll, weiss ich nicht wirklich. Das ganze wird so schwer werden, dass es nicht portabel sein wird. Zudem muss man das Ganze nach dem Aufstellen erst mal ausrichten, sonst schaffst du die Genauigkeit nicht.

Bei 5m hast du schon Probleme mit der Längenausdehnung durch die Temperatur.
Also als erstes musst du die Mechanik hinbekommen, dann kannst du über Messuhren nachdenken.

Möglich wäre vielleicht auch noch die Referenzfläche mit einem Strich-Laser zu erzeugen, die Höhe würde man dann optisch messen.
Man könnte z.B. einen rotierenden Laser in die Mitte der Platte stellen, die mögliche Genauigkeit hängt dann aber vor allem von den Lagern ab.
Dann könnet man mit einem kleinen Roboter auf der Platte rumfahren und die höhe des Lasers messen.
Praktisch wird die Referenzfläche aber nicht parallel zur Platte sein, aber das kann man dann aus den Messwerten rausrechnen.

MfG Peter(TOO)

[heliman]

Hi Peter,

da habe ich mich wohl unverständlich ausgedrückt. Die Maschine soll relativ klein und leicht werden. Im Grunde genommen soll es eine fahrbare Schiene (1 Meter lang) sein, welche lediglich die Lineareinheit mit Messuhr, die Steuerung und den Antrieb trägt und diese über einen Antriebsmechanismus über die Platte fährt. Die Schiene soll vordefiniert einfach über die Platte fahren, an vordefinierten Stellen anhalten und dann soll die Messuhr nach links oder recht über die Platte fahren und quer einige Messungen durchführen und dann weiter bis zum Plattenende. Die hunderstel mm werden hier wohl nicht einzuhalten sein, es soll halt so genau wie möglich mit herkömmlichen Mitteln sein. Im Konkreten geht es hier um mögliche Toleranzen in der Ebenheit von mehr als einem mm, da sollten zehntel ausreichen. Ist das möglich?
Das mit dem Akkubetrieb wäre halt ein nettes Feature.

Joe

- - - Aktualisiert - - -

OK, nochmal zur Verdeutlichung meines Vorhabens.
Meine aktuelle Messmethode besteht aus einer Aluschiene an der eine analoge Messuhr verschiebbar befestigt ist. Ich lege die Schiene quer auf die Kunststoffplatte und verschiebe per Hand die Messuhr an ein paar vordefinierte Stellen quer auf der Platte und notiere mir die Messwerte auf einem Zettel. Das mach ich alle 20, 30 cm bis ich am Ende der Platte bin. Nach hundertmal Bücken bin ich dann auch am Ende
Ich glaube, dass eine relativ einfache Maschine auch nicht ungenauer ist, als ich mit der Hand.

Joe

[oberallgeier]

.. Es geht hier um Unebenheiten/Vertiefungen/Erhöhungen im hundertstel mm bis Millimeter Bereich ..

Hallo Joe,

willkommen im Forum. So ungefähr ist mir Deine Aufgabenstellung wohl klar. Unklar ist mir und wohl auch meinem Vorredner, woher Du die Sicherheit nimmst, dass die "andere" Seite der Platte eben ist und zwar ".. im hundertstel mm bis Millimeter Bereich ..". Die Unterseite kann ja bei Deinem Messverfahren theoretisch total uneben und pickelig sein, wenn die resultierenden Auflagen auf der Unterseite wenigstens so eng liegen, dass kein Verformen der Oberseite im geforderten Genauigkeitsbereich entsteht (Durchhang oder Aufwölbung). Dann könntest Du bei unebener Unterseite immer noch eine total ebene Oberfläche messen. Könntest Du bitte mal diese Ungereimtheit aufklären ?

[heliman]

Die Platten sind auf ihrem Untergrund fest verbunden. Mich interessieren eben genau diese Durchhänge und Wölbungen, die durch die Befestigung der Platten und mögliche Veränderungen des Unterbaus entstanden sind.
Ich weiß, dass diese Messmethode wie beschrieben nicht sehr genau ist. Allein durch das Verfahren meiner "Aluschiene auf Rädern" hebt oder senkt sich ja die gesamte Maschine und das wirkt sich auf die restlichen Messungen aus. Mir fällt aber nichts Besseres dazu ein.

Joe

[Peter(TOO)]

Hallo Joe,

Schau dich mal bei den Plottern und 3D-Druckern um. Da findest du jede Menge Selbstbauprojekte.

Dein Alu-Balken muss schon ein gewisses Gewicht haben, damit er durch die Vibrationen des Antriebs nicht rumrutscht.
Ich würde dann an jedem Ende je 2 Stahlfüsschen befestigen, mit welchen der Balken Punktförmig auf deiner Platte aufliegt.
Die Idee mit anheben, auf Rädern verschieben und wieder absenken ist nicht falsch. Braucht an jedem Ende 2 Räder, den Mechanismus zum anheben/Absenken und einen Antrieb.
Sind dann wohl total 5 Schrittmotoren für alles.

Die Messuhren gibt es auch elektronisch und manche haben auch einen Datenausgang.
z.B. so etwas: http://www.amazon.de/elektronische-A.../dp/B00OIQ0GYM

MfG Peter(TOO)

[heliman]

Hallo Peter,
danke für die Info zur Messuhr. Ich bräuchte dazu aber auch das Protokoll der Daten, die die Messuhr liefert oder wie soll ich das mit der Steuerung der Uhr und dem Auslesen der Daten angehen? Da wären Erfahrungen von anderen Usern hilfreich, die sowas schonmal erfolgreich realisiert haben. So ein Kauf ins Blaue für 240 Euro ist mir zu riskant.
Und meine anfängliche Frage bzgl. des Boards oder der Boards mit denen ich mein Projekt realisieren kann. Was benutze ich zum Auslesen der Daten, was zur Steuerung der Maschine und was zur Verbeitung der Daten?

Joe

[Peter(TOO)]

Hallo Joe,

danke für die Info zur Messuhr. Ich bräuchte dazu aber auch das Protokoll der Daten, die die Messuhr liefert oder wie soll ich das mit der Steuerung der Uhr und dem Auslesen der Daten angehen?

Wenn du schon an diesem Punkt scheiterst, übernimmst du dich mit dem Projekt!

Ich habe einfach mal nach Messuhr elektronisch gegoogelt!
Da gibt es noch hunderte andere Modelle.
dann könnte man ja mal das Handbuch suchen.
und wenn da nix drin steht, den Hersteller anfragen.

Aber wenn du dies schon nicht hinbekommst, lass das Ganze!

MfG Peter(TOO)

[Mxt]

Hallo,

bei teuren Messuhren sollte das Protokoll ordentlich dokumentiert sein. Ich habe mal Daten von einer Uhr der Firma Mahr eingelesen, das war nicht so kompliziert.

[heliman]

Aber wenn du dies schon nicht hinbekommst, lass das Ganze!

MfG Peter(TOO)

Ich bin da trotzdem zuversichtlich. Du kennst meinen Ehrgeiz nicht
Das Projekt muss nicht nächste Woche fertig sein.

Joe

- - - Aktualisiert - - -

Hallo,

bei teuren Messuhren sollte das Protokoll ordentlich dokumentiert sein. Ich habe mal Daten von einer Uhr der Firma Mahr eingelesen, das war nicht so kompliziert.

Ich hatte auch bereits die Fa. Mahr ins Auge gefasst. Die bieten ja auch eine Funklösung an, was mir auch gefällt.
Nachdem du schreibst, dass du das schon mal gemacht hast, könntest du mir da ein paar Tipps geben?
Hast du direkt auf einen PC eingelesen oder auf ein Mikrokontrollerboard o. Ä.?

Joe