Une souris optique peut-elle être utilisée pour mesurer la distance jusqu'à 1-10 μm?

Je travaille sur une machine CNC maison qui utilise des moteurs pas à pas et une courroie de distribution MXL pour le mouvement de la machine. Parce que j'utilise des steppers, il n'y a pas de retour d'information au contrôleur sur la position réelle de la machine (c'est-à-dire en boucle ouverte). Parfois, lorsque je fais des coupes, des éclats de matériau se jettent sur le chemin du portique et gomment la piste, ce qui fait sauter le moteur. Pour résoudre ce problème, j'installe un sabot à poussière et un aspirateur pour garder la zone propre, mais cela ne résout toujours pas le problème de sauter des étapes pour diverses raisons.

Bien sûr, il existe déjà des solutions qui "ferment la boucle" pour le marché industriel, mais je pense qu'elles seraient hors budget pour l'amateur de homebrew. Si quelque chose d'aussi omniprésent qu'un capteur de souris optique pouvait être utilisé, ce serait une excellente aubaine pour améliorer la robustesse de la machine de bricolage, même marginalement. Il pourrait également être utilisé pour l'auto-étalonnage si les mesures sont suffisamment précises.

L'empreinte de ma machine est de 750x1000 mm, j'ai donc besoin de quelque chose qui puisse mesurer avec précision sur cette distance. Évidemment, la souris optique peut être utilisée pour mesurer la distance (c'est ce qu'elle est conçue pour faire!), Mais quels paramètres dois-je rechercher pour atteindre mon objectif (DPI, CPI, résolution de la caméra, etc.) de mesurer avec une précision de 1-10 μm et ces mesures seraient-elles d'une précision répétable?

(Chaque étape du moteur déplace la machine d'environ 0,01143 mm, donc je suppose qu'une précision de 1 μm serait préférable, mais cela pourrait en demander trop.)

Malheureusement, il semble que ma meilleure piste et la famille de capteurs Avago (ADNS) la plus discutée soient abandonnées. Par exemple, l' ADNS-9800 . Ont-ils vendu la technologie à une autre entreprise? Existe-t-il une alternative facile à trouver et dotée de fiches techniques appropriées? Je suppose qu'ils ont été abandonnés parce que d'autres sociétés ont intégré l'aspect USB dans la puce du module de capteur, ce qui rend le tout moins cher à produire (plutôt que d'avoir besoin d'un autre micro pour effectuer la conversion SPI / I2C-> USB).

Existe-t-il une meilleure façon de procéder tout en maîtrisant les coûts? Jusqu'à 30 $ par capteur serait une cible pour ce type de marché, je pense.

J'ai déjà essayé cela, en utilisant un capteur Avago récolté à partir d'une souris optique.

Ça ne marche pas.

La résolution est excellente mais la précision est terrible. Et l'étalonnage varie en fonction de la distance du matériau au capteur.

J'ai organisé un test avec une roue de 3 "de diamètre et le capteur lisant la" bande de roulement "extérieure de la roue. J'ai également mis un drapeau sur la roue, en passant par un capteur d'interrupteur optique. Le nombre de comptages lus par tour a varié de quelques dixièmes de pour cent, loin d'être une répétabilité suffisante pour l'usinage.

Je suppose que vous pouvez utiliser le capteur optique de la souris en combinaison avec un capteur précis mais à faible résolution pour remplir les points intermédiaires. Mais vraiment, je pense que d'autres technologies de capteurs sont plus appropriées pour cela.

Bonne idée. J'ai envisagé d'utiliser un stylet Livescribe piraté avec des rails à points spéciaux dans le même but, puis un emplacement absolu serait fourni, plutôt que l'emplacement relatif qu'une souris optique de base fournirait. Je sais que le stylo prétend avoir une précision de 1 µm, mais il est difficile de dire la précision. Je pense toujours que c'est une bonne idée; Je n'ai tout simplement pas réussi à l'essayer. Si vous l'essayez, veuillez nous mettre à jour.

En ce qui concerne les paramètres de la souris optique, vous voudrez rechercher un DPI élevé. Dans votre cas, pour une résolution de 1 µm, vous voulez plus de 25 400 DPI. Inutile de dire que c'est plutôt élevé. Une souris de jeu optique de base peut avoir un DPI de 2500. Encore une fois, c'est la précision, pas la précision. Les souris optiques ne sont probablement pas la voie à suivre.

Si vous utilisez un système à vis sans fin, vous pouvez placer des encodeurs optiques aux extrémités des vis. Récolter les tripes d'une souris à boule vous donnerait également des encodeurs haute résolution et la plupart des circuits de contrôle. Je ne trouve pas la résolution d'une roue codeuse commune, mais la balle agit comme un train d'engrenages important en interne, donc peut-être qu'un mécanisme similaire peut être appliqué.