Verbesserungen und Weiterentwicklungen

IST - Stand:

Mithilfe der entwickelten Einrichtung lässt sich die Position des Schlittens der Kameraschine "quasiabsolut" d.h. ab einem festen absoluten Nullpunkt (hier: mech. Endschalter) inkrementell weiterzählend, ermitteln. Somit ist nach einer einmaligen Referenzfahrt, solange die Anlage eingeschaltet bleibt, die absolute Position des Schlittens bekannt.

Ansätze zur Optimierung/Weiterentwicklung:

Maximale Auflösung:

Die maximale Auflösung kann auf zwei Arten gesteigert werden.
- Zum einen kann der Durchmesser der Maßverkörperung vergrößert werden, um bei gleicher Strickbreite im Bereich des Sensors mehr Teilstriche zu erhalten. Dies ist aus Platzgründen jedoch nur beschränkt möglich und wurde mit der CD als Maßverkörperung bereits voll ausgereizt.
- Zum anderen kann ein anderer Sensor eingesetzt werden, welcher schmalere Teilstriche erkennt und somit eine höhere Anzahl an Teilstrichen bei gleichem Durchmesser der Maßverkörperung zulässt.
  
  Der eingesetzte Sensor (Reflexionslichttastzer MRL601) erkennt eine Teilstrichbreite größer 2,5 mm sicher. (Dies wurde im Versuch "Sensortest" ermittelt.) Als Alternative könnte z.B. der Laser-Kontrastsensor FT 25-RL-PS-K4 eingesetzt werden.

Bei diesem Sensor handelt es sich um einen professionellen Laser-Kontrasttaster, wie er auch in der Industrie eingesetzt wird. Die Kosten für diesen Sensor liegen bei ca. 147,00€. Der Vorteil dieses Sensors besteht darin, dass er durch den fokussierten Laserstrahl problemlos Teilstrichbreiten von unter einem Milimerter erkennt.
Folgendes Video zeigt den Sensor beim Dedektieren eines 1mm Rasters:

2. Absolute Lageerkennung

Mit dem derzeitigen System lässt sich die absolute Lage des Schlittens durch das Zählen inkrementeller Schritte ab einem mechanischen Anschlag ermitteln. Hierbei ist bei jedem Einschalten des Systems einmalig eine Referenzfahrt notwendig, um den absoluten, mechanischen Endschalter einmalig zu erfassen. Diese Art der Positionsbestimmung bezeichnet man als "quasiabsolut".
Um auf diese einmalige Referenzfahrt verzichten zu können, muss echtabsolute Lageerkennung realisiert werden. Hierbei muss die Position des Schlittens nach dem Einschalten des Systems direkt abgelesen werden können. Hierzu könnte z.B. ein absolut kodierter Maßstab verwendet werden. Der Maßstab wird am Trägerprofil der Kameraschine befestigt und mithilfe einer Kamera, die am Schlitten befestigt wird, erfasst. Eine entsprechende Bildverarbeitungssoftware erkennt aus dem Kamerabild die absolute Position des Schlittens. Passend zum Microcontrollerboard STM32F746G-DISCO kann z.B. die folgende Kamera eingesetzt werden:

Quelle: https://www.terraelectronica.ru/catalog_info.php?CODE=1188426