Gesamtprozess
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| Es muss ein Gesamtprozess entwickelt werden, wie man von
einem CAD-Modell zum fertigen Bauteil kommt. Ein möglicher
Prozess könnte so aussehen:
CAD-Modell->CAM-Prozessor->G-Code->SD-Karte->STM32F7->Schrittmotorendstufe |
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| Abb.: möglicher Gesamtprozess |
Laserquelle
Wie im Abschnitt
Messungen
beschrieben kann mit dem jetzigen Aufbau keine belastbare Messung
mit dem Hamamatsu-Sensor durchgeführt werden. Als Fehlerquelle wurde
die Laserquelle ausgemacht. Die jetzige Laserquelle aus der
Wasserwaage produziert einen zu großen Laserpunkt und das Licht
streut zu sehr. Des Weiteren wurde ein Rauschen der
Spannungsversorgung des Hamamatsu-Sensors festgestellt. Nach einem
telefonischen Gespräch mit einem Mitarbeiter von Hamamatsu erhielten
wir eine email mit folgendem Inhalt:
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1) Streulicht:
Wir empfehlen
Ihnen eine gepulste Lichtquelle zu verwenden und dann mit
Hilfe einer geschickten Readout-Schaltung die DC Signale zu
filtern und nur die AC Signale zu verwenden (oder zumindest
zu triggern). Dadurch können Sie das gleichbleibende Signal
des Streulichts eliminieren (vermindern). Das Problem ist
allerdings trotzdem der maximale Sättigungsstrom von ca. 0.5
mA je nach Bauteil. Den sollten Sie in keinem Fall
überschreiten. Der Dunkelstrom hängt wiederrum von der
angelegten Spannung ab und dann kommt natürlich noch das
Rauschen der Ausleseelektronik dazu. Was in jedem Fall durch
die geringe Signalstärke leidet, ist am Ende die Position
resolution, also die Entfernung die der Laserspot mindestens
wandern muss, damit Sie das noch sauber auflösen können.
Wichtig ist allerdings, dass das Streulicht statisch und am
besten homogen ist. Wenn es statisch und nicht homogen ist
kann man zumindest darauf justieren. Bei nicht statischem
Streulicht haben Sie schlechte Karten.
2) Rauschen des Power supplies:
Das sollte an
sich kein Problem sein, da alle 4 "Anschlüsse" gleichzeitig
beeinflusst sind. Am Ende zählen ja nur die Differenzen etc.
Wir schätzen mal, dass Rauschen der Versorgungsspannung im
Bereich 100 mV in den Messdaten keinen Unterschied macht. |
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Balluff-Sensor
Das Weglängenmessystem von Balluff konnte nicht
vollständig montiert werden, da das Sensorelement in der Hochschule
nach dem Versandeingang verschollen ist. Aufgabe für weiterführende
Projekte wäre es den Sensor am Schlitten zu montieren und eine
Messung mithilfe des Encoder-Mode des STM32F7 zu realisieren. Ziel
hierbei ist es die genaue Position des Schlittens auf der Schiene zu
bestimmen und auf dem Display auszugeben.
Schwingungen
In
Testläufen wurden Schwingungen der Schiene beim Verfahren des
Schlittens festgestellt. Diese Schwingungen beeinflussen die Messung
und sollten auf ein Minimum reduziert werden. Ein Lösungsansatz
könnte in dem Projekt
MiniVibe gefunden werden. Hierbei wurden die Schwingungen mit
dem Beschleunigungssensor des Bosch XDK gemessen und mit dem
Programm Matlab analysiert.
Hamamatsu-Sensor ADC
Die
analogen Signale des Hamamatsu-Sensors sollen über den ADC des
STM32F7 eingelesen werden und auf dem Display als Abstände in
Millimeter ausgegeben werden. Dazu müssen die analogen Signale mit
der von Hamamatsu angegebenen Formel verrechnet werden.
Weitere Achsen
Für den Aufbau der gesamten Maschine müssen noch
eine weitere Achsen realisiert werden (siehe CAD-Modell). Im
grundsätzllichen Aufbau sollen sich diese an der bereits
vorhandenden Achse orientieren.
Energiekette
Die
Energiekette (Schleppkette) wurde bestellt. Im zeitlichen Rahmen des
Projekts konnte diese nicht mehr montiert werden.
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