Drehwinkel eines Rohres Steuern

[kalletronic]

Hi Leute,

Mal kurz zur Vorgeschichte des Projektes:
Ein Kumpel und ich haben beide einen Bauernhof und als die Maisernte in vollem Gange war, kam uns die Idee das Auswurfrohr vom Maishächsler zu "automatisieren". Bis jetzt muss das Rohr immer manuell mit einem Hebel der auf einen "Seilzug" wirkt in die Richtige Position gedreht werden, was auch relatiev schwer geht. Da man während dem Häcseln auch immer auf die Fahrspur achten muss und nicht immer die Zeit hat nach hinten zu gucken ob der gehächselet mais auch im Silagewagen landet (was beim fahren von kurven durchaus vorkommt) dachten wir uns wir montieren einen Sensor (Poti) an der Anhängerkupplong des Hächslers das über ein Gestänge mit dem Wagen verbunden ist und somit den Winkel des Wagens zum Hächsler ermittelt. Über einen Motor wird dann der Winkel des Rohres automatisch nachgeregelt, sodass das Rohr immer in der zuvor mit einem Joystick eingestellten Position bleibt.

Hier mal ein kurzer ausschnitt vom Code den ich schon hab:



'Laut berechnung entspricht 1° einem ADC-Wert von 3,41 bei einem Poti von 10K
'und einem Drehwinkel von 300°. Gestartet wird bei Mittelstellung 150°
'=> ein ADC-Wert von 1 entspricht 0,29°
'Angaben Rohr: 95° Drehwinkel 31,5mm Weg 78Umdrehungen => 1,22°/Umdrehung

Dim Merkerbyte As Byte
'Merkerbyte.0=Motor links
'Merkerbyte.1=Motor rechts
'Merkerbyte.2=Motor auf
'merkerbyte.3=Motor ab
'merkerbyte.4=Automatik 1=Ein 0=Aus

'*** Vorladen ***
Winkel = Getadc(0)
Winkelalt = Winkel
Hysterese = 50
Merkerbyte = 0

'*** MainLoop ***
Do
'*** Auswertung Winkel ***
If Merkerbyte.4 = 0 Then Winkel = Getadc(0)
If Winkel > Winkelalt Then Winkeldiff = Winkel - Winkelalt
If Winkel < Winkelalt Then Winkeldiff = Winkelalt - Winkel
Grenzeu = Winkelalt - Hysterese
Grenzeo = Winkelalt + Hysterese
If Winkel < Grenzeu Then
'Winkelalt = Winkel
Merkerbyte.0 = 0
Merkerbyte.1 = 1
Merkerbyte.4 = 1
End If
If Winkel > Grenzeo Then
'Winkelalt = Winkel
Merkerbyte.1 = 0
Merkerbyte.0 = 1
Merkerbyte.4 = 1
End If
'*** AUtomatische nachführung ***

'Do

'Loop While Merkerbyte.4 = 0


Die Position vom Rohr bekomme ich von einem "Drehgeber" der mir pro Umdrehung 4 Impulse
liefert.
Wie stelle ich das jetzt am besten an, dass wenn das Poti sagt 5° nach links drehen,
sich auch das Rohr um 5° nach links dreht

Hoffe ich habs halwegs verständlich rübergebracht.

Schon mal Danke für die Hilfe

Gruß Kalle

[Thomas$]

ihr wollt also im prinzip einen großen servo motor bauen. ich denk man sollte sich erstmal gedanken machen wie man die mechanik macht und das sie 100% funktioniert besonders das poti bei der anhänger kupplung.
du hast den stell wert vom poti
und den messwert vom Drehgeber (warum nicht auch ein poti? wenn man an beiden stellen den selben typ verbaut sollte es sogar ziemlich genau werden)
und aus der differenz errechnest du ein pwm wert für die Motorensteuerung

[kalletronic]

und den messwert vom Drehgeber (warum nicht auch ein poti? wenn man an beiden stellen den selben typ verbaut sollte es sogar ziemlich genau werden)

das funzt nich, da die Welle 78 umdrehungen macht um den ganzen Drehbereich des Rohres abzudecken.


und aus der differenz errechnest du ein pwm wert für die Motorensteuerung
der Motor wird nur Ein/Aus geschaltet bzw die Drehrichtung umgekehrt

Die Mechanik is nicht das Problem, der Teil mit dem Linearmotor funzt auch schon (war letztes Jahr schon in betrieb, wurde aber nur mit dem Joystick direkt angesteuert)

[Thomas$]

wenn du regeln willst wird das nur mit ein und aus nur etwas schwingende
die 78 umdrehungen vor getriebe?
oder mach am besten mal eine skizze der mechanik wie das aufgebaut ist.
ansonsten if aktuellepos > zielwert then motor links lauf
if aktuellepos<zielwert then motorrechtslauf

das erzeugt dir irgendwann software pwm ohne das man es will und wenn die motortreiber das nicht mitmachen können die "stinkisch" werden

sieh dir mal an was bei bascom zu encoder steht

[Hessibaby]

In der Schwerindustrie werden für die Regelung von z.B. Ventilantrieben rein analoge Nachlaufregelungen mit einem Fensterdiskriminator eingesetzt.
Dies hat den Vorteil das bei einer großen Differenz zwischen Soll-/Istwert eine höhere Ausgangsspannung am OpAmp rauskommt und somit der Antrieb schneller gefahren wird. Je kleiner das Delta desto geringer die Stellgeschwindigkeit und das Überschwingen beim Erreichen der Sollposition.
Was mir in dem geschilderten Zusammenhang noch einfällt ist die Nachlaufregelung von Hinterachsen bei Trailern ( LKW-Anhänger mit Lenkachsen )

[kalletronic]

Hi Leute,

der erste Prototyp befindet sich jetzt in der Testphase und scheint sogar zu funktionieren O:) .
Jetzt suche ich aber nach einer anderen Möglichkeit den Winkel vom Schlepper zum Anhänger zu ermitteln, da´mir das mit dem Poti zu "wackelig" ausschaut. Meine Idee war Bilderkennung. Der Vortei wäre, ich könnte die Füllmenge damit auch ermitteln, was ganz interessant wäre doch die Nachteile überwigen stark, da ich mich mit der Bilderkennung überhaupt nicht auskenne :-b

hier mal ein Video, vllt könnt ihr euch dann die mechanischen belastungen besser Vorstellen. http://www.youtube.com/watch?v=T2zd0eg39r4

Was gäbe es denn da noch für einigermassen robuste möglichkeiten diesen Winkel zu ermitteln??

Gruß Kalle

[Richard]

Hmm, könnte man nicht 2 2 bewegliche Platten nebeneinander
mit einen "Arm" am Hänger (so) befestigen das sie mitten im
Hexelstrahl liegen und von diesen getroffen werden? Wandert jetzt der
Hexelstrahl aus der Richtung, wird eine der beiden Platten nicht mehr
getroffen und löst durch Federkraft einen Schalter aus. Je nachdem
ob die linke oder rechte Platte nicht mehr getroffen wird muss man gegensteuern. Das könnte man Mechanisch stabil lösen und ist nicht
so Empfindlich wie ein Poti. Bei den Staub wird eine Lösung mit z.B.
Laserdiode und LDR oder Scannerzeile zur Positionsbestimmung nicht lange funktionieren. Sonst wäre das auch eine Lösung.

Gruß Richard

[Yossarian]

Hallo
Wo ein Getriebe ist, da sind (im allgemeinen)Zahnräder.
Wenn Du dort herankommst, könnte man die Zähne mittels Hallgeber "zählen".
Ansonsten ein Zahnrad dort anbringen, wo man herankommt.
Oder auch eine Lochscheibe, mittels Hallgeber abgefragt(wegen Schmutz).
Läßt sich einfach fertigen und zweigeteilt auch einfach montieren.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[kalletronic]

Hi, das ging ja schnell mit den Antworten O:)

@ Richard:
Ich hab zwar nicht ganz genau verstanden wie du das mit den 2 Platten meinst, aber ich denke mal du würdest die Platten irgendwo am Hänger montieren? Das ist aber nicht möglich, da wir die Hänger auch für andere Zwecke einsetzen und dort die Platten dann störend währen. Weiters würde ich am Hänger so wenig wie möglich anbauen, da wir bei der Maisernte meist 4 Hänger im Einsatz haben.

@ Yossarian:

Getriebe is da leider keins im spiel. Jedenfalls nicht am Anhängepunkt des Silagewagens... Montieren kann ich dort leider auch kein Zahnrad, da das ganze ca. 1cm Spiel hat...
Gruß Kalle

[Hessibaby]

Hast Du die möglichkeit zwei kleine Pneumatikzylinder an die Deichsel zu montieren ? Dann könntest Du in einem, in sich, geschlossenem System über Drucksensoren den Winkel ermitteln.

[kalletronic]

Hast Du die möglichkeit zwei kleine Pneumatikzylinder an die Deichsel zu montieren ? Dann könntest Du in einem, in sich, geschlossenem System über Drucksensoren den Winkel ermitteln.

Das geht leider auch nicht gut, denn es kann im schlimmsten Fall vorkommen, dass der Hänger fast im 90°-Winkel zum Schlepper steht und ich glaub nicht dass das die Zylinder so einfach mitmachen...

[Richard]

OK. das mit den Platten wäre eine recht simpel zu bauende
Einrichtung aber nicht wirklich praktisch. Da auch mehrere
Hänger genutzt werden muss der Wechsel auch leicht und schnell
möglich sein. Außerdem stabil,Staub und Wasserdicht. man könnte
eine Art Linearmotor nehmen und ähnlich wie einen Lenkungsdämpfer
vom Motorrad verwenden. Die Motorseite fest an der Zugmaschine nahe
der Kupplung, die Schubstange mit ein U-Förmigen Winkel an der
Zugstange des Hängers. Dann die Motorimpulse beim ein/Ausfahren
der Spindel auswerten....

Ich kenne solche Antriebe z.B. von Torsteuerungen, von Hand lassen die
sich allerdings eher nicht bewegen, ob Zugmaschine und Hänger damit
Probleme haben? Eher nicht wirklich, außerdem sollte es auch kleinere
Ausführungen geben. Oder man bastelt einen Elektrischen/Magnetischen
Baumarkt Messschieber an so einen Stoßdämpfer, hier waren schon
Berichte wie man die Auslesen kann.

Gruß Richard

[PICture]

Hallo!

Vielleicht sehe ich das ganze nicht richtig, aber ich würde einfach ein sich drehendes Verbindungsrohr mit variabler Länge (Telekopantennen-Prinzip) auf beiden Fahrzeigen drehbar befestigen.

MfG

[kalletronic]

@ Richard: die Idee mit dem Messschieber klingt nicht schlecht, doch da sehe ich Probleme mit der Länge des Messschiebers...

@ PICture: kannst du mir das bitte etwas genauer erklären, da ich nicht ganz genau verstehe wie du das meinst...

Gruß Kalle

[PICture]

Ich habe versucht es hoffentlich verständlich im Code zu skizzieren. :)

MfG



rotierendes
Teleskoprohr

|
.-----------. V .------------.
| _|_______________|_ |
|Fahrzeug1 o__________________o Fahrzeug2|
| | | |
'-----------' '------------'

o = Drehachse der Verbindung

[Richard]

@ Richard: die Idee mit dem Messschieber klingt nicht schlecht, doch da sehe ich Probleme mit der Länge des Messschiebers...

@ PICture: kannst du mir das bitte etwas genauer erklären, da ich nicht ganz genau verstehe wie du das meinst...

Gruß Kalle

Messchieber war als Anregung gedacht ich weiß nicht ob ich die
Site wiederfinde, hatte einmal eine gefunden welche Lineare
Position Geber vertreiben. Die reichten von wenigen cm bis ca.
3..5 m und waren voll gekapselt! So etwas in der Art eines
Lenkungs Dämfer befestigt sollte ideal sein. :-)


http://www.directindustry.de/prod/novotechnik/positionsgeber-13745-37045.html

Gruß Richard

[PICture]

@ Richard

Ich denke, dass das Ganze nicht so prezise, wie bei Messeinrichtungen seien muss und sich billiger realisieren lässt. Sorry falls von mir vorgeschlagene Idee sich mit deiner kreutzt, aber ich den ganzen Tread nicht gelesen habe und mir spontan eingefallene Idee vorgestellt habe ... :)

An beiden Enden des Teleskoprohrs werden noch angebich senkrechte zu skizzierten Achse nötig um den Höhenunterschied auszugleichen, aber Mechanik schon immer meine Schwäche war ...

MfG

[Richard]

Ist doch OK.:-) Im Moment fällt mir nur nicht ein wie
Du mit den "Teleskop Rohren" jetzt den Knick Winkel messen
willst? Da muss dann ja auch wieder so etwas wie ein Poti
benutzt werden oder eine Digitale Skala aber vergesse den Dreck
in der Landwirtschaft nicht und Regnen ist auch immer angesagt.

Hmm, man könnte das eine Rohr aus stabilen Kunststoff herstellen,
etwas abdrehen und eine Spule darauf wickeln. Damit dann einen
Schwingkreis aufbauen. Je nachdem wie weit die Spule dann in das
andere (Metall) Rohr geschoben wird, ändert sich die Frequenz.

Das sollte sehr Stabil herzustellen sein, Wasser und Staub vertragen
und auch genau genug auswertbar sein.....

Gruß Richard

[PICture]

Meine Idee geht nicht weiter als die im ersten Beitrag des Treadöffners genannt wurde (Transport von Mais) und ich ziehe mich sehr gerne, wenn erlaubt, aus jeglicher Diskussion über Messungen raus ... :)

MfG

[Richard]

@PICture Schade Ideen und ihre Verwirklichung, brauchen
rege Diskussionen um überleben zu können.!

Gruß Richard

[PICture]

Na ja, zum Glück ist jeder Mensch anders ... :)

Für mich brauchen die wirklich gute Ideen zum Überleben lediglich praktisch ausprobiert und serienmässig produziert werden...

MfG

[kalletronic]

Danke für eure Antworten, wir haben beschlossen es jetzt doch mal mit dem Poti zu versuchen falls wir es irgendwie Dicht bekommen...

Gruß Kalle

[Richard]

OK. Aber die Idee mittels einer Spule und Eintauchtiefe derselben
zu Arbeiten ist durchaus verlockend. Außerdem relativ leicht herzustellen
und Wasser/Schmutzfest und weitaus weniger empfindlich als ein Poti.
PICture hat mich auf diese Idee gebracht, auf meinem Mist ist die nicht
gewachsen... Wart einmal im Forum beschrieben um eine sehr sehr genaue
Waage zu bauen.:-) aber was im feinen klappt sollte im eher Groben
noch weitaus besser klappen. :-)

Wie auch immer, Hauptsache der Mais landet im Hänger!

Gruß Richard

[kalletronic]

@ Richard: Zugegeben, die Idee ist garnicht schlecht!! Du würdest damit also einen Schwingkreis aufbauen, und dann aus der Frequenz den Winkel berechnen, hab ich das so richtig verstanden?

Gruß Kalle

[Richard]

Genau. wenn die Spule ähnlich wie bei einem Näherungsschalter ins
Rohr eintaucht wird sie vom Metallrohr gedämpft und die Frequenz
Ändert sich. Ob das auch mit 2 isoliert befestigten Metallrohren
klappt die dann als "Schiebekondensator" arbeiten?????

Müsste man einmal mit einen einfachen NE555 Astamobi austesten,
einfach die 2 Rohre parallel zum Kondensator anschließen und
schauen ob beim verändern der Eintauchtiefe genügend
Änderung auftritt. Die Rohre müssen natürlich irgendwie gegen
Kurzschluss geschützt werden, z.B. dünn mit Isoband umwickeln.

Wäre noch einfacher, ich fürchte aber das die Kapazität zu klein
ausfällt und oder bei Berührung oder Annäherung schon Probleme
auftreten...Versuch macht klug.:-)

Gruß Richard

Ps.: Einige Multimeter können auch Kapazitäten/Induktivitäten messen,
damit kann man es noch schneller testen.

[kalletronic]

Dann werd ich das bei gelegenheit mal ausprobieren, danke!

Gruß Kalle

[RoboHolIC]

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist die serienmäßige "Regelung" des Auswurfrohres als Kombination des "genauen Hinsehens" mit kräftigem Seilziehen realisiert.
Gibt es denn überhaupt keinen einfachen Weg, daß der zu beladende Hänger ganz direkt mechanisch das Auswurfrohr führt? So, daß zumindest das grobe danebenhächseln vermieden wird?
Ein Gaul wird doch auch nicht mit Poti und Linearmotor geführt, sondern mit einem Zaumzeug, das die Richtung unmißverständlich vorgibt !?

[kalletronic]

Hi Roboholic, ob es eine rein mechanische Lösung für das Problem giebt weis ich garnicht, gesehn hab ich sowas jedenfalls noch nicht. Wir haben jedenfalls die Elektronische Lösung vorgezogen, da sonst auch noch andere Funktionen am Schlepper mit dem µC gesteuert werden bze. gesteuert werden sollen =)