Kabellängenmessung

Ich habe eine Kabelrolle mit einer Länge von ungefähr 1000 Fuß, die an einem Roboter befestigt ist. Ich brauche eine Möglichkeit, die Länge des Kabels, das sich von der Rolle entfernt, in Echtzeit zu messen (es wird ständig herausgezogen und wieder aufgerollt).

Meine derzeitige Methode besteht darin, die Umdrehungen in der Mitte der Rolle mit einem Quadratur-Encoder zu messen. Während dies funktioniert, suche ich wirklich nach einer Methode, die auf der Rolle nachgerüstet und außerhalb der Rolle platziert werden kann.

Die Kosten sind ein Faktor, und das Kabel selbst arbeitet in einer feuchten Umgebung, daher wäre berührungslos ideal.

Irgendwelche Ideen? So etwas scheint gut zu funktionieren, aber ich schätze, es wird viel zu teuer sein.

http://www.laserspeedgauge.com/index.php/en/wire-a-cable

Keine Ahnung - aber ich habe den Vorbehalt, dass eine Rollenumdrehung bei voller Rolle viel mehr Kabel herauslässt als bei leerem Rad. Sie müssen basierend auf dem gefüllten Umfang korrigieren
Lassen Sie das Kabel über eine Spule laufen (oder zwischen zwei Spulen geklemmt werden), wenn es die Rolle verlässt. Messen Sie dann die Umdrehungen dieser Spule. (Das funktioniert natürlich nur, wenn man genug Reibung zwischen Kabel und Spule bekommt, um ein Abrutschen zu vermeiden.)
Wie genau muss es sein?
Die Antwort von us2012 ist dieselbe, die ich geben wollte. Ich habe mit Maschinen gearbeitet, die genau so funktionierten. Was ist das Problem, das Sie mit dem Setup haben, das Sie derzeit verwenden?
Wie us2012 und lyndon sagten, ich denke, eine Doppelspule wäre die beste Idee. Sie könnten sogar einige Federklemmen an jeder einzelnen Spule anbringen, um die Spulenräder gegen das Kabel zu drücken. Dies ist, was Rohrinspektionskameras haben, damit Installateure erkennen können, wie weit sich ihre Kamera im Rohr befindet!
Ein Gerät, wie es im Kommentar von us2012 beschrieben wird, wird häufig zum Messen von Kabeln oder Seilen verwendet, wobei der Anbieter große Spulen auf Lager hat und die Kunden das Produkt stückweise kaufen können. Die Dinge, die ich gesehen habe, waren rein mechanisch, aber sie könnten "elektronisiert" werden, indem man einem Rad einen Drehgeber hinzufügt.

Antworten (2)

Mögliche Lösungen:

  1. Verwenden Sie einen Sensor von "moderner kugelloser Maus". Im Wesentlichen ist dies ein Bildsensor + Verarbeitung, die Bewegungen erkennen kann. Richten Sie es auf das Kabel und folgen Sie den Bewegungsdaten, die es sendet. Mögliche Probleme: Das Kabel ist möglicherweise zu dünn, um richtig erkannt zu werden, oder hat eine zu einheitliche Farbe oder bewegt sich zu schnell. Könnte auch verwirrt werden, wenn das Objektiv schmutzig / nass wird.
  2. Setzen Sie einen Magneten auf die Rolle und verwenden Sie einen Hall-Effekt-Sensor, um den Magneten zu erkennen. Es könnte "außerhalb der Rolle" erfolgen, um vorhandene Rollen nachzurüsten. Außerdem ist es berührungslos und kann vollständig gegen Wasser abgedichtet werden. Nachteile: Funktioniert möglicherweise nicht, je nachdem, wie die Rolle geformt ist, und hat eine begrenzte Auflösung/Genauigkeit.
  3. Markieren Sie das Kabel entweder mit Strichcodes oder Farben oder Streifen. Erfassen Sie diese dann optisch, wenn sich die Rolle dreht. Es könnte etwas so Einfaches sein, wie jeden Fuß oder Meter die Farbe zu ändern. Dies könnte super einfach zu implementieren sein, oder super schwer. Es hängt alles davon ab, wie kompliziert Sie werden möchten. Die Zuverlässigkeit kann von super zuverlässig bis super nicht reichen.
  4. Tun Sie, was US2012 vorgeschlagen hat, nämlich eine Art Messrad / Riemenscheibe zu haben, über die sich das Kabel bewegt, und die Drehung des Rads zu messen. Dies könnte problematisch sein, wenn das Kabel nass und rutschig wird, aber es könnte Möglichkeiten geben, dies zu umgehen. Wenn es funktioniert, dann sollte es ziemlich billig und zuverlässig sein. Aber es könnte nicht funktionieren.
  5. Verwenden Sie einen anderen Sensor, der die Tiefe des auf der Rolle verbleibenden Kabels erkennt. Dies könnte ein einfacher Arm sein, der beim Drehen über das Kabel auf der Rolle gleitet. Der Winkel des Arms ändert sich je nachdem, wie viel Kabel auf der Rolle verbleibt. Dies könnte eine ziemlich billige und robuste Messmethode sein, hat aber die schlechteste Genauigkeit von allen.

Von all diesen, und ohne die Details Ihrer Situation zu kennen, würde ich Nr. 2 vorziehen – einen Magneten auf die Rolle zu legen. Es hat eine angemessene Genauigkeit, hohe Zuverlässigkeit, Einfachheit und kann leicht an einer vorhandenen Rolle nachgerüstet werden.

#6: Ein Sorf-Schema, um die Spule zu wiegen. Dies kann je nach Setup einfach oder schwierig sein. Die Genauigkeit sollte nach der Kalibrierung ziemlich gut sein.
@OlinLathrop Ich habe darüber nachgedacht oder das Kabel gewogen, das ausgespielt wurde. Aber wenn Leute über Rollen, Kabel und Wasser sprechen, denke ich sofort an einen angebundenen Unterwasserroboter. Wenn Sie die Wellen, Strömungen und Bootsbewegungen berücksichtigen, wird das Wiegen schwierig. Natürlich könnte ich auch viel zu viel hineininterpretieren, und es ist wirklich super einfach.

Stellen Sie sich dieses Setup vor: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Linke Seite : Das Kabel läuft beim Abziehen von der Rolle durch eine metallisch/leitende Ummantelung, die das Kabel kapazitiv erdet.

Mitte : Reel (quadratisch gezeichnet, weil ich in "paint.exe" keine Kreise so ordentlich machen kann)

Rechte Seite : Ein Oszillator koppelt sein Signal kapazitiv über einen leitenden Mantel an das Kabel.

Idee : Wenn sich das Kabel von der Rolle abrollt, wird seine Induktivität kleiner und der Oszillator (abgestimmter LC-Typ) erhöht seine Frequenz. Diese kann gemessen und mit der auf der Rolle verbleibenden Kabellänge gleichgesetzt werden.

Alternative Idee - Senden Sie einen Impuls von der Oszillatorhülle und empfangen Sie eine Reihe von Impulsen an der geerdeten Hülle (jetzt Messende). Die Zeitdauer zum Empfangen des letzten Impulses wird weitgehend durch die Länge des Kabels auf der Rolle bestimmt.

Interessant. Es funktioniert nicht mit nicht isolierten Kabeln, wie einem blanken Stahlkabel. Aber für isolierte Sachen ist das ziemlich innovativ. Die rechte Seite wäre schwierig, da sich dieser Teil dreht. Eine interessante Alternative wäre, die Spule selbst in die Primärseite eines Transformators zu drehen (einzelne Windung), und das Kabel auf der Rolle ist eine Sekundärseite mit einer unterschiedlichen Anzahl von Windungen. Setzen Sie einen Impuls in die Primärseite und sehen Sie, was aus der Sekundärseite kommt.
+1, das ist eine nette Idee. Haben Sie nach bestehenden Patenten gesucht? :-)
@AnindoGhosh Ich habe drei Patente in der Metalldetektion, ein weiteres wird keine große Sache machen, LOL. Sie sind herzlich willkommen.
@Andyaka Ich habe mich nicht darauf bezogen, dass ich ein Patent bekomme, noch Sie, sondern ob eine kluge Person bereits ein Patent hatte! Jedenfalls schließt die Veröffentlichung einer Innovation auf einer öffentlichen Plattform den Patentschutz aus :-)
@AnindoGhosh gut, wenn es schon jemand patentiert hat, dann soll meine "Idee" zu Recht in die dunkle Ecke rechtlich nicht umsetzbarer Antworten verbannt werden. Zumindest kann es jetzt niemand mehr patentieren!!
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