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Remplisseuse de tube à essais


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19 réponses à ce sujet

#1 Melvin

Melvin

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Posté 13 février 2018 - 03:39

Bonjour je m'appelle Melvin, je suis apprenti ingénieur en alternance dans un laboratoire où j'ai comme mission de réaliser cette machine :

Actuellement j'en suis à l'étape où je vais commencer la réalisation, en effet je n'avais pas comme mission de reproduire exactement cette machine, je pouvais la faire complètement différemment, mes seules contraintes étaient qu'elle soit faite à base de pièce standard et qu'elle puisse être refaite dans les autres labo grâce à une liste et un manuel type ikéa. Enfin biensur il faut qu'elle puisse remplir des tubes à essais ^^

J'ai décidé de me baser sur le système d'une imprimante 3D core XY que vous pouvez voir en photo. J'ai aussi réalisé une structure en profilé bosh (structure machine) que vous pouvez voir.

Sur cette structure je vais mettre une plaque en alu sur laquelle je vais venir poser mes composants afin que si une personne souhaite réaliser cette machine dans un autre labo nous avons exactement la même chose.

Pour ce qui est de la partie mécanique je vais acheter des courroies synchrones et des poulies avec un rapport de 1, je n'ai pas besoin de mettre des diamètres différents. Je vais aussi acheter des rails de guidage igus pour avoir un déplacement fluide et avec le moins de frottement possible. Enfin j'en arrive à mon problème, le choix des moteurs, en effet, c'est le premier projet que je réalise j'ai donc du mal avec le choix du matériel, après quelques recherches j'ai choisis des moteurs pas à pas hybrides avec un pas de 1,8° sachant que la charge ne va pas être très élevé je sais ne pas avoir trop de contraintes, il faut juste que mon déplacement soit précis, pas besoin d'être trop rapide non plus, cependant je ne sais pas comment choisir mes moteurs, dois-je prendre des unipolaires ou des bipolaires ? Quelle doit-être la valeur du couple de maintien, la valeur de tension, la valeur de résistance de phase etc.. après quelques recherches je n'arrive pas à savoir comment choisir mes moteurs..

Pour ce qui est de la partie électronique, elle viendra après la partie mécanique, je n'ai pas encore trop d'idée mais je pense piloter ça avec des drivers et une carte arduino, c'est ce qui me semble le mieux d'après mes recherches. Voilà j'espère que mon projet vous intéressera, que j'ai été assez claire et que vous pourrez m'aider. 

Melvin :)

 

Image(s) jointe(s)

  • Systeme_de_guidage.PNG
  • addon_php.jpg.d3f696eec13380fe009bff7753c01059.jpg
  • IMG_3362.JPG


#2 Melvin

Melvin

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Posté 13 février 2018 - 03:43

 

Pour ce qui est des dimensions voilà :

en rouge et bleu les rails de guidage, en gris la structure en profilé et en vert une barre plate en alu pour fixer le rail

Image(s) jointe(s)

  • IMG_3364.JPG


#3 Mike118

Mike118

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Posté 13 février 2018 - 05:21

Salut ! 

Pour ton projet je te recommande : ces moteurs pas à pas nema 17 , idéal pour des travaux comme l'impression 3D , et les tables traçante =)  Ce qui est grosso modo ton cas. Je t'envois le fichier 3D du moteur si besoin :) 
Tu peux sans problème piloter tout ça avec une carte arduino 
En driver je te recommande ce driver pour moteur pas à pas en shield pour arduino qui permet de piloter jusqu'à 5 moteurs mais si tu ne veux pas un shield tu peux aussi utiliser ce genre de driver pour moteur pas à pas
 

 

Ensuite si tu as besoin de poulies courroie ou autre hésite pas à jeter un oeil à nos éléments mécaniques

 

Et si tu as d'autres questions hésite pas ! 


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#4 Melvin

Melvin

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Posté 13 février 2018 - 05:33

Merci pour ta réponse, le problème c'est que je travail pour une entreprise donc mes achats je dois les faire chez des fournisseurs qui sont référencé chez eux, comme rs par exemple, c'est pour cela que je cherche mes moteurs chez eux, j'ai mit un filtre sur ma sélection de moteur, il me reste d'autre paramètre à déterminer cependant je ne sais pas comment les déterminer voici ma sélection : 

https://fr.rs-online...0783,4291462781

je ne sais pas comment choisir, dois-je prendre un moteur unipolaire ou bipolaire ? aucune idée.. Pour ce qui est de la valeur du couple de maintien, de la tension, du courant, de la résistance par phase, je n'ai aucune idée de comment les déterminer sincèrement je sais que je n'ai pas trop de soucis à me faire sachant que les masses à déplacer ne sont pas trop élevé mais dans les paramètres proposés par rs je ne sais pas si il y en a un qui est vraiment important pour mon projet c'est pour cela que j'ai besoin d'aide, pour mes courroies et poulies j'ai ce qu'il faut enfin il me manque plus que mon diamètre d'arbre moteur pour faire la commande :/



#5 Budet

Budet

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Posté 13 février 2018 - 05:34

Dans ton cas, si tu veux dimensionner précisément tes moteurs il faut que tu calculs le couple exercé par ta tête (charriot qui vient remplir tes serringues) sur l'axe de tes moteurs. Dans ton cas connaitre la masse de la tête et la multiplier par l'accélération maximale que tu souhaites lui donner puis remultiplier le tout par le rayon de ta poulie pour avoir une estimation du couple exercé par ton système (je prendrais aussi le poids des câbles dans mon équation). Ensuite à toi de déterminer la vitesse maximale à laquelle doit se déplacer ta tête et la traduire en une vitesse en tour/min (puis en rad/s) de ton moteur. (facile, un tour de poulie enroule 2PI*R mètres de cables ce qui correspond à ton déplacement). En multipliant les deux tu obtiens la puissance de ton moteur (je rajouterais un coeff de sécurité).

 

Pour la tension et l'intensité tu procède par analogie avec la puissance mécanique qui correspond à celle électrique moins quelques pertes. Ne te prend pas la tête avec les tensions de phases ect...

 

Ensuite tu cherche un moteur pas à pas qui répond à toutes ces caractéristiques (je t'explique ça car c'est la méthodo qu'on attend d'un ingénieur).

 

Après tu peux prendre les Nema17 que Mike t'a conseillé ils feront largement l'affaire. :)



#6 Melvin

Melvin

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Posté 13 février 2018 - 05:39

Bonjour et merci pour ta réponse budet,

Je vais faire ça de suite afin de pouvoir faire le choix de mon moteur, pouvez-vous juste me dire comment savoir si je dois prendre un moteur bipolaires ou unipolaire, d'après ce que j'ai lu je pense prendre un bipolaire, sans grande conviction non plus j'avoue

Melvin



#7 Mike118

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Posté 13 février 2018 - 05:46

Merci pour ta réponse, le problème c'est que je travail pour une entreprise donc mes achats je dois les faire chez des fournisseurs qui sont référencé chez eux,

 

Je t'ai envoyer un MP pour régler ce point ;) 

Pour le reste il n'y a rien qui force à prendre des unipolaire ou des bipolaire,  Souvent les moteurs pas à pas unipolaire  peuvent être câblé en mode bipolaire.  
Un moteur pas à pas unipolaire ou câblé en unipolaire pourra être piloté avec une électronique plus simple qu'un moteur pas à pas en bipolaire, mais tous les drivers que je t'ai indiqué pilote des moteurs pas à pas bipolaire ! =)


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#8 Melvin

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Posté 13 février 2018 - 05:50

Pas de soucis.

Donc si je comprends bien il n'y pas d'importance à prendre l'un ou l'autre ? Aucun bénéfice à prendre l'un ou l'autre ?



#9 Oracid

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Posté 13 février 2018 - 05:58

Si tu te bases sur un modèle d'imprimante 3D, alors pourquoi ne pas aller au bout de cette logique et utiliser l'électronique et les logiciels d'imprimante en gardant un axe Z à 0 en permanence.
Le principe Core XY est tout à fait adapté à ton besoin, car ton plateau doit rester fixe.
As-tu quelques connaissances en impression 3D ?
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#10 Mike118

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Posté 13 février 2018 - 07:51

Tout le matériel que j'ai proposé est orienté dans cette optique ;) par contre moi je lui conseillerais de regarder du côté des machines de découpes laser qui font du x y essentiellement =) 


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#11 Melvin

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Posté 14 février 2018 - 09:17

Bonjour Oracid,

Merci pour ta réponse, comme tu l'as dis pourquoi pas cela peut être intéressant cependant non je n'ai pas de connaissance en impression 3D, je m'y suis intéressé de loin mais rien de plus,c'est pour cela que j'ai choisit de faire via une carte arduino car c'est ce que je connais simplement.



#12 Melvin

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Posté 14 février 2018 - 10:32

Bonjour budet,

J'ai fais ce que tu m'as conseillé de faire, voici mes résultats, il manque juste la puissance qui est si j'ai bien compris le couple* la vitesse en rad/s. 

Sachant que pour le coupe j'ai fais C=M*a*R. Pour Vmax en tr/s j'ai pris Vmax en m/s que j'ai divisé par le périmètre de ma poulie et ensuite pour l'avoir en rad/s j'ai multiplié par (Pi/180), est-ce que mes résultats te semble cohérent ? Merci d'avance !

 

Image(s) jointe(s)

  • Capture1.PNG


#13 Melvin

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Posté 14 février 2018 - 02:39

Et donc si je comprends bien ma puissance serait égal au couple*la vitesse en rad/s ( j'ai un petit doute à cause des faibles valeur) ensuite je sais que P=UxI et donc U = 12 ou 24, c'est généralement ça pour un moteur donc j'en déduit I ? J'ai donc ma puissance, ma tension, mon courant, mon couple de maintien, je peux donc choisir mon moteur car comme vous m'avez dis les autres paramètres ne sont pas tant important ?

Merci d'avance pour vos réponses, suite à mon choix de moteur mon projet pourra enfin avancer 



#14 Melvin

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Posté 14 février 2018 - 04:50

Après mes calculs qui ne sont pas forcément bon (doutes sur la valeur de la puissance) je me retrouve avec une sélection de 5 moteurs dont 3 que je penses être les mieux pour mon projet, j'ai choisis de prendre un moteur bipolaire, pouvez vous me confirmer que mon choix est le bon s'il vous plait ?

 

Image(s) jointe(s)

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#15 Budet

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Posté 14 février 2018 - 05:43

Ton calcul pour obtenir des radian/s ne semble pas bon

 

utilise ce site si tu ne veux pas te tromper : https://www.lucidarm...r-seconde-rads/

 

Quoi qu'il arrive les valeurs que tu va obtenir vont être faible (de l'ordre du watt) et c'est normal, pour mouvoir ton système tu n'as pas besoin de beaucoup de puissance ! Ce qui signifit que la plus part des moteurs feront l'affaire et seront sur-dimensionnés

 

PS : Je précise qu'il ne faut pas beaucoup de puissance car tu nécessites des accélération/vitesses faibles. Une imprimante 3D se déplace beaucoup plus rapidement que ce que tu nécessites avec avec des masses à déplacer du même ordre de grandeur que toi. Certaines utilisent les moteurs NEMA 17 et fonctionnent très bien ainsi (franchement je te consceillerais ceux la car au moins tu n'auras pas à te prendre la tête et ils se pilotent très bien).



#16 Oracid

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Posté 14 février 2018 - 06:49

Bonjour Oracid,
Merci pour ta réponse, comme tu l'as dis pourquoi pas cela peut être intéressant cependant non je n'ai pas de connaissance en impression 3D, je m'y suis intéressé de loin mais rien de plus,c'est pour cela que j'ai choisit de faire via une carte arduino car c'est ce que je connais simplement.

Il se trouve qu'un grand nombre d'imprimantes 3D sont pilotées par un couple de cartes Arduino Mega et une Ramps1.4, cette dernière servant d'interface avec les moteurs et les différents capteurs.
En résumé, l'interface que tu te proposes de faire est déjà faite. Ce qui ne veut pas dire que tu n'aurais rien à faire.
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#17 Melvin

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Posté 15 février 2018 - 09:59

Merci pour vos réponses les gars cela m'aide vraiment !



#18 Mike118

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Posté 15 février 2018 - 10:55

 

utilise ce site si tu ne veux pas te tromper : https://www.lucidarm...r-seconde-rads/

 

 Tu connais Philippe ? :) ou tu as juste ce site comme ça en favoris ? 


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#19 Budet

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Posté 15 février 2018 - 01:43

Non je ne connais pas de Philippe ^^ jai juste retenu que si je faisais les conversions moi meme je me trompais tout le temps ! Du coup jutilise tous ces sites :P

#20 Melvin

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Posté 15 février 2018 - 01:57

Bonjour,

Voilà j'ai refais mes calculs avec des accélérations et des vitesses plus élevées car je les trouvais faible.

J'ai donc essayer avec des accélérations de 10cm/s et 15cm/s (ce qui me semble ne pas être trop élevé), de plus j'ai mit des rayons de poulies allant de 1cm à 3cm ce qui me semble raisonnable.

Pour ce qui est des calculs j'ai fais:

C=M*a*R (en N.m) (Masse*Accélération voulu*Rayon poulie)

Périmètre poulie = 2*PI*R

Vmax (en tr/min) = Vmax (en m/s)*60 / périmètre poulie

Vmax (en rad/s) via le site donnée 

et P = C*Vmax (en rad/s) 

ce qui me donne ces résultats, j'ai encore un petit doute au niveau des résultats du couple et donc de la puissance. Mais j'ai sélectionné 3 moteurs que voici :

https://fr.rs-online...0031,4293020033

Je pense que ceux-ci iront pour mon application, pouvez vous me confirmer pour que je ne fasse pas de grosse bêtise, et j'aimerais aussi que quelqu'un me dis ce qu'il ne va pas dans mes calculs merci !

Melvin

 

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