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PLC Forum


Misurare Un Angolo


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Inserito:

Devo effettuare una misura un po' particolare. Ho due aste metalliche, all'incirca parallele. Immaginando di tracciare una linea passante per le estremità delle due aste, devo misurare i due angoli che si formano tra la linea e le due aste stesse. Se le due aste fossero effettivamente parallele i due angoli sarebbero entrambi di 90 gradi, in realtà può esserci uno scostamento di + o - 5 gradi circa ed è proprio questo scostamento che devo misurare.

Inoltre dovrei effetture la misura senza porre nessun elemento aggiuntivo di riferimento (ad esempio una terza asta o un filo che colleghi le prime due).

Attualmente in strumenti di misura simili si effettua la misura tramite un puntatore ottico montato su una delle due aste e si rileva la misura su di un goniometro, ma la misurazione è molto lenta da effettuare, inoltre va ripetuta due volte scambiando tra loro le aste (quella col puntatore e quella con il bersaglio). Vorrei vedere se riesco a fare la misura in modo automatico e veloce.

Avevo idea di effettuare la misura tramite un raggio laser che punta su un catarifrangente montato sull'altra asta, ma non so come farlo orientare in maniera automatica, escludendo ovviamente una deflessione meccanica.

Se qualcuno può suggerirmi qualcosa...

Grazie a tutti e ciao!


Inserita:

Caro bit,

la soluzione laser funziona. So che esistono soluzioni laser non puntiformi, che permettono di non muovere l'emettitore durante la misura. Ho sicuramente qualcosa tra la mia troppa carta. Se non trovi, ricontattami.

Ciao

Mario

Stefano Sormanni
Inserita:

se puoi mettici un potenziometro a filo con uscita 4-20mA l'angolo poi te lo calcoli...

Inserita:

Per metterci il potenziometro devo avere una parte meccanica che la muove, come un filo teso tra le due aste o una terza asta, ed era quello che volevo evitare...

Inserita:

da quello che ho capito devi controllare il parallelismo fra le 2 aste, sarebbe utile capire anche le distanze di misura, che se non ecessive si possono utilizzare dei laser a "tasteggio diretto" che restituiscono la distanza. Montati alle 2 estremità e conoscendo la distanza teorica di parallelismo ricavi l'angolo. Ti ci vuole un plc con una cpu tosta che riesca a fare un minimo di calcolo trigonometrico se non puoi riesci inserendo una tabella dell'andamento del seno coseno nel range di angolo che ti interessa e con l'aprossimazione che vuoi. Cosi la misura è istantanea e senza parti meccaniche aggiuntive :rolleyes:

Inserita:

Non dici come sono regolate le aste, se si potesse avere un punto di rotazione puoi montare due encoder e con qualche conto trovare l'angolo.

Ivan Castellaro
Inserita:
E una telecamera?

Penso anch'io possa essere una buona idea, prova apostare il problema nella discussione di lillo007 che parla di problemi di visione.

Inserita:

La distanza di misura massima sarà di un paio di metri.

Testare il parallelismo tra le aste non è proprio quello che mi ci vuole, perche misurerei l'angolo tra le due aste, ma non conoscerei l'inclinazione assunta da ciascuna asta. La retta di riferimento è sempre la congiungente tra le due estremità, ma non ho e non voglio installare alcun elemento fisico che la rappresenti, quindi le soluzioni encoder o potenziometro sono inattuabili.

La telecamera non mi pare un'idea malvagia... praticamente ne monto una sulla punta di un'asta, puntata perpendicolarmente ad essa, e mi fisso un riferimento sull'altra asta (un punto colorato, una luce). Analizzando l'immagine trovo la posizione del punto, se è centrato l'asta è perpendicolare alla retta di riferimento, altrimenti calcolando lo spostamento ho direttamente l'angolo, indipendentemente dalla distanza. Ma come faccio a realizzare un circuito che analizzi l'immagine? Preciso che l'apparecchiatura dovrà essere portatile e non deve avere un costo spropositato....

Inserita:

Caro bit,

devi misurare con la precisione di un grado o frazione di grado? Temo che la telecamera non sia precisa come un laser, se richiedi precisione.

Ciao

Mario

Inserita:

Il campo di misura è di circa 5 gradi (in entrambe le direzioni). Almeno il decimo di grado mi serve, se si arrivasse anche a precisioni unpo' superiori magari...

Comunque considerando un campo di 10 gradi totali e una precisione di un decimo mi darebbe 100 punti di misura. In una immagine si riesce ad avere questa definizione?

Inserita:

Ho visto misurare l'altezza di un bagno di fusione con una telecamera puntata sopra che con il contrasto al massimo contava i pixel illuminati e mandava il numero fuori da una seriale.

Nel tuo caso potresti puntare la telecamera contro un rettangolo chiaro con bordo nero montato assialmente sull'altra asta. L'ottica dovrebbe vedere solo il rettangolo col bordo. L'errore di parallelismo dovrebbe portare a un numero progressivo di pixel illuminati con buona risoluzione. Ricordo solo che la telecamera era Omron, non so dirti di piu'

Inserita:

Grande rguaresc!!

Inizialmente pensavo che fosse necessario montare due telecamere e due schermi, ma forse mi hai dato l'ispirazione per utilizzarne una sola. Praticamente con lo spostamento della figura dal centro immagine trovo l'inclinazione dell'asta che porta la telecamera, mentre dall'errore di parallasse dell'immagine trovo l'angolo di inclinazione dell'asta che porta lo schermo!

Che tipo di telecamere esistono in commercio? Che segnale mi danno in uscita?

Inserita: (modificato)

Non ricordo il modello di telecamera. In uscita mandava a ripetizione piu' volte al secondo da una seriale il numero di pixel in caratteri ASCII seguito dal <CR>. Dovevo leggere quel numero con una scheda seriale del PLC. Per le prime prove lo leggevo direttamente con Hyperterminal. Prova a sentire Omron e simili.

Se per errore di parallasse intendi la deformazione prospettica del rettangolo credo che sara' molto piccola e dovrai depurarla del contribito dato dalla rotazione della telecamera. Se invece pensi di mettere un secondo rettangolo bianco perpendicolare all'asta dovrebbe andare. Ti servira' una telecamera col campo di visione divisibile in due. Non so se c'e'.

Modificato: da rguaresc
Inserita:

se vuoi dei sistemi di acquisizione ed elaborazione immagini seri, ti consiglerei quelli della national che puoi montare su un pc portatile, il software è molto potente e lavoranoin realtime

Ivan Castellaro
Inserita:

Un' altra idea che mi viene in mente è misurare la distanza alle due estremita' delle aste e poi fare la differenza.

Per misurare potresti utilizzare dei sistemi laser o qualcosa del genere. A due metri 5 gradi sono piu' di 170mm.

Inserita:

Uhmmm... nel tuo disegno vedo troppe aste. Inoltre per fare la misura è accessibile solo una delle due estremità di ciascuna asta.

Cerco di spiegarmi meglio: le due aste costituiscono uno strumento di misura per controllare l'inclinazione di montaggio di due parti simmetriche di una macchina. Il riferimento per effettuare la misura dovrebbe essere l'asse che passa per il centro delle due parti, ma esso non è fisicamente presente. Attualmente la misura viene effettuata tramite un ponte di ferro con un calibro montato su che permette di misurare la distanza tra i due estremi delle due parti, proprio come hai suggerito te. Questo però, oltre a non fornire direttamente il valore dell'angolo (bisogna fare i calcoli) fornisce solo l'angolo tra le due parti, ma non l'inclinazione di ciascuna rispetto all'asse.

La mia idea era di appoggiare queste due aste alle parti, ponendo un estremo di esse su di un riferimento (ad esempio il centro di ciascuna. Le estremità delle aste, spuntando al di sopra della macchina, mi dovrebbero permettere di fare le due misure.

Considerando che alla fine della messa a punto l'inclinazione dei due pezzi sarà simmetrica, posso utilizzare come riferimento la retta che passa per le estremità delle aste (sarà parallela all'asse che passa per i centri dei pezzi).

Non posso invece utilizzare come riferimento una verticale (ad esempio un pendolo) perchè non è detto che la macchina sia montata a livello e comunque devo fare la misura anche in senso orizzontale.

Grazie a tutti per i suggerimenti!!

PS: se mi riesce posto un disegno, così è più chiaro.

Gabriele Riva
Inserita:

Ecco l'immagine di bit, convertita in jpg (gli spazi nel nome del file e' meglio evitarli!)

Pietro Buttiglione
Inserita:

puoi chiedere la soluzione 'telecamera' chiavi in mano al gruppo

di Brescia Tattile&Flowmatica

ciao

pietro

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