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Un banc de test de couple moteur/servo


122 réponses à ce sujet

#1 Oracid

Oracid

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Posté 06 janvier 2018 - 08:16

Faire un banc de test de couple moteur/servo, l'idée m'a trottée dans la tête depuis longtemps.
J'avais commencé par faire un système vertical avec un peson accroché au plafond de ma cave. Catastrophique ! Parfois j'ai de drôles d'idée...
Puis j'ai imaginé un système horizontal, puis...puis... j'ai laissé tomber, comme beaucoup de mes projets.

C'est Ashira qui m'a remis sur les rails avec son dernier test, http://www.robot-maker.com/forum/topic/11794-test-du-nema-17hs1352-teste-pas-ashira/

A vrai dire, je ne sais pas vraiment où je vais. Je compte beaucoup sur vous pour m'aider car mes compétences en physique et en électronique sont très limitées.

Mon idée, c'est de tendre un élastique, l'axe du moteur ou du servo étant équipé d'un palonnier ou d'un excentrique qui appuiera ou soulèvera l'élastique, comme on veut. Ainsi, une tension sera exercée sur le peson.
Là, il s'agit d'un peson pour peser des valises. Vous en trouverez ici :
https://www.ebay.fr/...vvFF-YFWsUs1NMg
https://www.ebay.fr/...D4AAOSw1cNaCClc
http://www.ebay.fr/itm/PESON-ELECTRONIQUE-BALANCE-POISSON-PECHE-VELO-VTT-BAGAGES-GIBIER-5g-40kg-PESE/302085079251?hash=item4655ac80d3:g:thAAAOSwNRdX5lyZ

Ashira et moi-même, nous avons celui du premier lien. Simple coincidence. Les autres sont peut-être bien également.
Ces pesons mémorisent la mesure lorsqu'elle est stable. Cela peut être considérer comme un avantage ou comme un inconvénient, il faudra voir avec la pratique.

J'ai commandé un gros élastique de mercerie 3cm de large et 1m de long que j'ai replié en 4. https://www.ebay.fr/...=item60290aa66c

Voici 2 photos qui montre le banc de mesure.
Sur la gauche, le support du peson est réglable en hauteur. C'est un peu compliqué, j'ai déjà une autre idée en tête. Sur la droite un mécanisme d'enroulement permet de tendre l'élastique.

 

J'ai utilisé des pièces Lego vissées sur une planche. Pour la conception, c'est très pratique, on peut faire et défaire à volonté. Pour la partie électronique, je compte utiliser mon alimentation qui possède un voltmètre et un ampèremètre, on la voit sur les photos.

Voilà, j'en suis là. Mais les choses devraient évoluer et je vous monterai chaque étape au fur et à mesure.
 

IMG_4292-s.jpg   IMG_4291-s.jpg


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#2 Oracid

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Posté 06 janvier 2018 - 06:52

Nouvelle version.

J'ai abandonné l'idée de modifier la hauteur du peson simultanément avec la manivelle. En remplacement, j'ai imaginé un système de 2 paires de vis qui soutiennent 2 barres Lego. De cette manière, je peux finement régler la hauteur de l'élastique dont le plan doit être exactement à la même hauteur que l'axe du moteur.

Sur la partie gauche, on peut donc voir une vis de 8mm qui maintient fermement le peson.

Toutes les vis ont un contre écrou à griffes pris dans l'épaisseur de la planche, par le dessous. Un contre écrou, au dessus, assure une bonne stabilité de chaque vis.

Comme vous pouvez le voir sur la photo de droite, l'élastique est bien plan.

IMG_4296-s.jpg IMG_4299-s.jpg
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#3 ashira

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Posté 06 janvier 2018 - 07:02

Le moteur est entre les 2 barres Lego c'est ça ?

Comment vas tu faire pour retrouver le couple du moteur ? 



#4 Oracid

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Posté 06 janvier 2018 - 07:56

Le moteur est entre les 2 barres Lego c'est ça ?
Comment vas tu faire pour retrouver le couple du moteur ?

Oui, le moteur va se retrouver entre les 2 barres. Il sera fixé sur un mobile qui glissera dans un rail.
Pour le couple, l'idée c'est de faire des mesures en modifiant la tension électrique et la tension de l'élastique.
En résumé, un fichier Excel avec 3 colonnes : tension, ampérage, force.
Mais là, c'est toi l'expert !
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#5 Oracid

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Posté 06 janvier 2018 - 08:53

Voici une nouvelle fois la page de Philo qui est une référence dans le monde Lego. http://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm
Ce que je voudrais, c'est faire ce type de mesures avec mon banc de tests.
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#6 Oracid

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Posté 07 janvier 2018 - 12:47

Sur l'image de gauche en premier plan, on peut voir un moteur Lego, avec son excentrique, fixé sur un socle à l'aide de bracelets pour cable. En deuxième plan, on voit le rail dans lequel le socle va se glisser.
Sur l'image de droite, on voit le socle avec le moteur engagé dans le rail. Remarquez le plan de l'élastique aligné sur l'axe du moteur.
Sur l'image du bas, on peut voir le moteur en position avec l'excentrique sous l'élastique.

Cette après-midi, c'est galette... Alors pour les tests, ce sera la semaine prochaine.

IMG_4305-s.jpg IMG_4309-s.jpg IMG_4313-s.jpg
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#7 Oracid

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Posté 07 janvier 2018 - 06:35

Et bien, j'ai fini par tester.
Pas terrible ! Comme je m'en doutais, la mémorisation perturbe beaucoup la mesure. Par ailleurs, tout cela est assez instable.

Alors, je vais changer tout ça.
J'ai imaginé un système où l'excentrique serait fixe, avec des paliers de chaque coté.
Un coupleur (souple) permettra d'y associer n'importe quel moteur. C'est le moteur qui devra être réglé en hauteur.
Suis-je clair ?
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#8 Oracid

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Posté 08 janvier 2018 - 07:33

Voilà le résultat du travail de la journée.

L'objectif a été de fixer l'excentrique et tout le train de l'élastique qui est maintenant sur roulement. C'est ce qui m'a décidé à passer en Lego.
L'axe de l'excentrique est maintenu à chaque extrémité. Dans la version précédente, l'excentrique faisait un porte à faux énorme sur l'axe du moteur.
Ce nouvel excentrique est de ma conception et imprimé. Il faut 1cm dans son petit diamètre et 4 cm dans son grand diamètre.

Aujourd'hui, ce n'est plus le train de l'élastique et l'excentrique qui doivent être ajustés, mais le moteur.

Demain, je dois trouver un moyen d'aligner n'importe quel moteur avec l'axe de l'excentrique. Je vais peut-être recourir à un système de vis comme précédemment car les Lego étant mécaniquement alignés, il n'existe pas de mécanisme fin d'ajustement.

Bien entendu, l'ensemble est vissé sur la planche.

IMG_4314-s.jpg
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#9 Oracid

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Posté 09 janvier 2018 - 06:28

Et bien, cela ne fonctionne pas. :( 

Je pense que le principe est bon, mais malheureusement le peson ne semble pas prendre la mesure assez rapidement et il se verrouille systématiquement dès que la mesure n'évolue pas.
J'ai commandé d'autres pesons qui peut-être auront une meilleure réactivité.

Dans cette dernière version, j'ai réussi à faire un berceau réglable pour le moteur, d'une grande simplicité.
Grâce aux Lego, l'alignement horizontal est automatique, seul l'alignement vertical nécessite un réglage avec les vis. Pour palier à un éventuel défaut d'alignement minime, j'ai couplé le moteur et l'excentrique avec un joint universel (cardan).
Ici, on peut voir un moteur Lego, mais tout moteur ou servo peut être fixé avec des bracelets. Seul le couplage des axes devra être adapté.

 

Demain, je ferai une vidéo.

 

IMG_4325-s.jpg


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#10 Amhnemus

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Posté 09 janvier 2018 - 09:17

Ton idée est très sympa surtout pour avoir un retour sur certains servo et/ou moteur.

Pour l'idée du pesons il te faudrait ceci par exemple qui te permet d'être programmer et avoir des données très precise ce genre de capteur est utilisé dans l'industrie

#11 Oracid

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Posté 10 janvier 2018 - 07:26

Pour l'idée du pesons il te faudrait ceci par exemple qui te permet d'être programmer et avoir des données très precise ce genre de capteur est utilisé dans l'industrie

Malheureusement, tu as oublié de mettre le lien...
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#12 Amhnemus

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Posté 10 janvier 2018 - 09:28

https://www.gotronic...635-5-17599.htm


Oui je suis aller trop vite

#13 Oracid

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Posté 10 janvier 2018 - 11:24

https://www.gotronic...635-5-17599.htm
Oui je suis aller trop vite

Super ! Merci.
C'est pas trop cher, par contre la carte pont de Wheatstone qui va avec, à 100€, au secours ! https://www.gotronic...force-17603.htm
Si tu connais quelque chose de moins cher, ce sera le bienvenu.

Pour le capteur de force, il suffit de démonter un peson ou une balance à moins de 5€ et le tour est joué.
Par contre pour l'électronique, j'aimerais bien connaître la base de fonctionnement d'un tel capteur. Résistance, capacité, autre ?
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#14 Oracid

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Posté 10 janvier 2018 - 11:38

Voici la vidéo.
Comme vous pouvez le constater, en prêtant attention à l'afficheur, la mesure n'évolue pas.
Ne perdez pas de vue que le train de l'élastique est sur roulement. Cela n'était pas le cas dans la version précédente.
C'est l'une des raisons qui m'a fait revenir aux Lego pour le prototype.
Je pense avoir bien fait, ce prototype est très stable.


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#15 Oracid

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Posté 10 janvier 2018 - 12:04

Je crois que j'ai eu la main verte là !

Voici un capteur de force dans la plage de 1kg, avec électronique compatible Arduino. Le montage et les schémas électroniques sont donnés sur le lien, moins de 5€, https://www.banggood...ur_warehouse=CN

En voici un autre dans la plage des 20kg, https://www.banggood...ur_warehouse=CN

Qu'en pensez-vous ?
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#16 Amhnemus

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Posté 10 janvier 2018 - 12:36

Salut Oracid ça me semble très bien les deux capteur que tu as trouvé surtout compatible Arduino avec un petit écran et deux ou trois led pour te faciliter la prise de mesure voit déjà pour tester celui à 1 kg même si je trouve que c'est trop faible celui de 20kg serait parfait mais en fonction du budget que tu veux y mettre.

#17 Oracid

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Posté 10 janvier 2018 - 12:44

Salut Oracid ça me semble très bien les deux capteur que tu as trouvé surtout compatible Arduino avec un petit écran et deux ou trois led pour te faciliter la prise de mesure voit déjà pour tester celui à 1 kg même si je trouve que c'est trop faible celui de 20kg serait parfait mais en fonction du budget que tu veux y mettre.

En fait l'afficheur et le controller ne sont pas compris.
Mais comme j'ai le kit Arduino de la boutique avec l'afficheur, ça devrait aller, j'espère !
Donc, j'ai commandé ça, capteur 5kg à 4,50€, https://fr.aliexpres...2311.0.0.DmQkAr
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#18 Amhnemus

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Posté 10 janvier 2018 - 12:56

Oui 5kg ça permet de bien prendre le truc en main sachant que ta plage de fonctionnement sera entre 1 et 4,5 kg environ pour avoir des résultats sûr et ça te permettra aussi de bien mettre au point ton banc faudrait aussi un moteur ou servo qui te servirai pour l'étalonnage pour être sûr de ton banc et du capteur

#19 Oracid

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Posté 10 janvier 2018 - 01:52

Oui 5kg ça permet de bien prendre le truc en main sachant que ta plage de fonctionnement sera entre 1 et 4,5 kg environ pour avoir des résultats sûr et ça te permettra aussi de bien mettre au point ton banc faudrait aussi un moteur ou servo qui te servirai pour l'étalonnage pour être sûr de ton banc et du capteur

Merci pour tes remarques. C'est grâce à toi que j'ai trouvé ces capteurs et leur électronique.
Mais j'aimerais bien avoir quelques avis sur le principe même de mon banc de test.
Est ce que je vais dans le mur ? Si oui, je préfèrerais le savoir tout de suite avant de trop perdre de temps.
Quoique, j'apprends beaucoup. C'est déjà pas si mal !
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#20 arobasseb

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Posté 10 janvier 2018 - 02:24

Peut-être que j'ai rien compris, donc ma remarque ne vaut peut-être rien, mais l'utilisation d'un élastique me parait étrange car sa force n'est pas linéaire et variable dans le temps (usure), donc je ne vois pas comment déterminer le couple du moteur avec cet élément.





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