21 réponses à ce sujet

[Sandro]

Bonjour,

Je suis actuellement en école d'ingénieur, et dans le cadre d'un projet d'étude, je cherche à construire un robot pour automatiser une partie de la préparation d'échantillons pour les microscopes électroniques.

La grande difficulté réside dans le fait qu'il faut une très grande précision (0.1 mm maxi). J'ai donc rapidement abandonné l'idée d'un positionnement absolut pour privilégier la piste d'une approche approximative suivie d'un ajustement asservis via une caméra.

 

Je cherche donc des actionneurs linéaires (ie mouvement de translation) qui aient une course d'au moins 4-5 mm, et dont on puisse modifié la position par incréments de moins de 0.1mm. En revanche je n'ai pas besoin de pouvoir prédire à priori la position (comme le permettent les servo-moteurs). Coté budget, c'est le labo qui paye, et ils m'ont accordé un budget plutôt large : si nécessaire, il est donc possible de monter à 200/300€ pièce (moins est bien sur mieux).

 

Est-ce que vous auriez des idées quels type d'actionneurs utiliser et où les trouver?

 

Pour l'instant j'ai deux pistes, sans vraiment avoir trouvé mon bonheur :

-des actionneurs piezo-électriques : ils sont précis mais je n'ai pas encore réussi à en trouver qui ait une course suffisante (et les prix ne sont généralement pas donnés)

-des actionneurs plus classiques à base de servo : le problème est d'en trouvé des assez précis.

 

 

En vous remerciant par avance

Sandro

[ashira]

Salut!

Est ce que tu as le temps de le faire toi même l'actionneur ou tu dois en trouver un "clé en main" ?
Si tu peux le faire toi même pourquoi pas utiliser ce type de moteur http://www.gotronic.fr/art-moteur-pas-a-pas-driver-stp01-23568.htmen le couplant à une petite tige filetée M5 de la longueur que tu souhaites, tu auras la précision que tu désires. En gros tu fabriques le verin avec un système vis écrou. Pour éviter le petit jeu du filetage tu peux par exemple contraindre l'écrou contre le filetage grâce à un ressort le long de l'axe.

N'oublie pas de te présenter un peu plus ici http://www.robot-maker.com/forum/27-et-si-vous-vous-presentiez/

[Sandro]

Bonjour,

 

A priori je partais sur un actionneur clef en main, mais ta solution à l'air intéressante.

Par contre j'aurais quelques questions par rapport à ta proposition (certaines paraîtront peut être bêtes, mais autant je maîtrise assez bien la partie info et électronique, autant j'ai pas beaucoup d'expérience sur la partie mécanique):

-comment est-ce qu'on fixe la tige filetée sur l'axe du moteur (j'imagine qu'il y a des systèmes fait pour, mais je sais pas trop par où commencer à chercher)

-au niveau de l'écrou : tu parles d'utiliser un vrai écrou (si oui, je le fixe comment pour ne pas avoir de jeu? à la soudure à l'arc sur un bout d'alu?) ou y a-t-il des pièces toutes prêtes pour permettre la fixation au reste du système?

-pour le "data sheet" du moteur que tu me suggère, je ne suis pas très sur de bien comprendre qu'elles valeurs s'appliquent avant ou après le réducteur : sur l'axe de sortie, j'ai 64 ou 4096 pas/tour? un couple de 300gf/cm ou de 64*300gf/cm? (d'ailleurs, avec une vis, ça correspond à quelle force selon l'axe?)

 

En tout cas l'idée d'utiliser des ressorts pour compenser les jeux est absolument géniale, je retiens.

 

Merci d'avance

Sandro

PS : désolé d'avoir oublié la présentation : quand j'ai voulu créer mon compte je me suis rendu compte que j'en avais déjà un, je n'était donc pas allé vérifié si je m'étais présenté (ce qui n'était pas le cas)

[ashira]

Y'a pas de question bête pour coupler la tige filetée à la du moteur tu peux utiliser ça :
Tu trouveras plein de modèles en tapant "accouplement moteur pap" sur internet.
T'enfonces les 2 axes à chaque extrémitée et tu serres les visses.

Tu as déjà la pièces à l'extrémité du verrin ? Si elle est en métal tu peux peut être directement tarauder dedans?
Sinon si tu as accès à une imprimante 3d tu peux essayer de faire des pièces qui seront bien en contrainte avec l'écrou ( sachant qu'il existe des ecrous de différentes longueurs ).

Pour les caractéristiques du motoreducteur oui ce sont bien celles en sortie de reducteur. J'ai trouvé ça pour la vitesse et le couple d'un système vis ecrou  08-09_SI_CI5_E15_doc_ressource_Pellenc.pdf   32,01 Ko   2125 téléchargement(s)

Donc pour 1 tour tu avances de 0.8mm, sachant que tu peux décomposer 1 tours en 4096 pas..

D'ailleurs c'est lourd ce que tu dois déplacer ? Et tu as besoin de quelle vitesse environ ? Le moteur que je t'ai proposé est sûrement lent, mais il en existe des non reductés qui feront aussi l'affaire, genre les nema14 ou nema17 si tu as la place..

[Path]

Il y a les mécaniques qu'on trouve dans les imprimantes 3D : https://www.pololu.com/product/2268

Avec le coupleur d'axes d'Ashira entre le setpper et la tige filetée.

 

[Ulysse]

Bonjour Sandro,

ça pourrait ressembler à quelque chose comme ça :

https://hackaday.io/...en-syringe-pump

[Sandro]

Bonsoir,

merci beaucoup à vous tous pour ces conseils.

 

Coté poids à soulever, je dirais 2kg grand maxi (et rien n'empêche d'ajouter des ressorts pour équilibrer en partie le poids).

En terme de vitesse, je dirais que ce serait bien de pouvoir faire au moins 0.5mm/s (mais je dirais qu'à partir de 0.1mm/s ça fait l'affaire).

 

Pour l'instant je n'en suis qu'au tout début de la phase de conception, mais mon idée est la suivante:

-une grande plate-forme tournante (peut-être 15cm de diamètre) avec une roue dentée sur le pourtour pour être mise en mouvement par un moteur pas à pas

-3 ou 4 moteurs pas à pas (axes vers le haut)fixés sur la plate-forme pour pouvoir ajuster la hauteur (quelques mm) et l'inclinaison (quelques degrés) d'une second plateforme

-2 moteurs pas à pas (axes horizontaux, vers "l'avant") fixés sur cette seconde plate-forme pour avancer ou reculer l'outil de quelques mm et/ou faire une rotation de quelques degrés

 

Coté équipement, je devrais pouvoir accéder à tout ce qu'il faut (fraiseuse numérique, imprimante 3D, découpe laser, ...)

Pour les étages, je pensais à des plaques d'alu, donc en effet il devrait y avoir moyen de tarauder (mais je n'ai aucune idée de la précision).

 

 

Pour le moteur pololu, avec le micro-steping on atteindrait une précision (théorique) de 1.25µm (ce qui est certes un peu moins bon que les 0.2µm avec l'autre moteur). Dans la pratique, vous pensez que ça donne quoi à peu près comme précisions pour ces deux montages?

 

Merci d'avance et bonne soirée

Sandro

[Path]

C'est 0,19 µm par step avec le pas de vis d'Ashira, si je dis pas de bêtise.

[ashira]

La précision ça dépend aussi de la construction et de l'assemblage des autres pièces.
Pour la précision des tarauds comme c'est normée c'est la même précision que des ecrous ( M3 M4 M5 etc).

http://www.robot-maker.com/forum/tutorials/article/7-la-technique-du-taraudage-par-atomicbert/

[ashira]

Je reviens sur le moteur que je t'ai proposé. En fouillant j'en ai retrouvé un dans mon stock et j'ai regardé si il avait du jeu. Au cas où tu voudrai savoir il en a un peu (1 ou 2 degrés).

[Sandro]

Bonsoir,

merci beaucoup pour cette indication. Est-ce que tu as une idée à quoi ça sert d'avoir un moteur 4096 pas soit 0.09 degrés si c'est pour avoir 2 degrés de jeu? (à moins que le jeu ne soit perceptible que lors du changement de direction?)

[ashira]

Je pense que ça n'a pas beaucoup d'intérêt.. enfin tu peux toujours calculer le nombre de pas nécessaire pour compenser le jeu lors du changement de sens.. mais si tu veux quelque chose d'aussi précis autant éviter le jeu dès le départ
Le fautif c'est le reducteur, les moteurs pap n'ont pas de jeu.

Sinon pour imager le système à ressort j'ai fait un petit montage


Comme ça si le filletage s'use un peu le ressort compensera toujours le jeu.

[Oracid]

   

[Sandro]

malin le montage à ressort comme ça (je pensais juste à un ressort entre le moteur et la plate-forme, ou entre le bout de la vis et la plate-forme)

[ashira]

Ça marche aussi mais il va se détendre avec la course du verrin, et comme tu pousses 2kg ça risque peut être d'être supérieur à la poussée du ressort et tu retrouveras le petit jeu qui était compensé.

(J'ai peut être mal compris mais tu veux autant de précision car le verin va pousser quelque chose qui s'affiche au microscope c'est ça ?)

[Sandro]

C'est pas tout à fait ça : le but est de déposer une micro-goutte du liquide à examiner sur une toute petite lamelle (2*2 mm) au bon endroit (sinon on endommage la membrane qui sert à laisser passer la lumière)

[cocothebo]

Bonjour,

 

Je ne suis pas sur d'avoir bien compris le cas d'utilisation, mais dans mon ancien boulot on utilisait des tables xy équipées de vis micrometriques (avec un moteur pap pour les actionner), ça permettait des déplacement reproductibles de l'ordre du µm.

Par contre le plus simple c'était de déplacer l'objet (carte à puces), pas tout le reste.

 

Dans ton cas faudrait déplacer la lamelle si c'est possible, comme ya pas de poids la précision est plus facile à obtenir, la vitesse aussi, etc.

 

En cherchant sur le net on trouve les tables micrométriques, et faudra juste rajouter les pap.

 

Bon courage

[Sandro]

Bonsoir,

le but est de déposer une micro-goutte sur une lamelle, puis de la retourner et de la poser sur le porte échantillon. C'est donc bien la lamelle qu'on déplace. Par contre il est très difficile de la ramasser une fois posée à plat, donc je ne suis pas sur que la poser sur une table micro-métrique soit une bonne idée.

 

Bonne soirée

Félix

[Oracid]

À quoi est fixée la lamelle ?
Quand tu la retournes, elle tient comment ?
Au moment de la poser sur le porte échantillon, ton réglage, ne risque t-il pas d'être perturbé ?

[Sandro]

à priori je pars sur l'idée d'une mini-ventouse (fixée au bout du "bras") sur laquelle on pose la lamelle.

 

pour poser la lamelle sur le porte échantillon, on fait faire une rotation de la base (petite roue dentée sur moteur pas et grande roue dentée faisant le tour de la base : précision de l'ordre du degré), puis j'utilise les pap+vis pour finir de dépose la lamelle (via contrôle par caméra, d'abord manuellement, puis si le temps le permets par reconnaissance d'images)