Projet Table XY de trés haute précision

[Agachoun]

Hello la communauté,

J'ai un projet de table XY, sans axe Z ( ce n'est pas pour une imprimante 3D.... Vous m'acceptez quand même?  ), mais un projet de table XY acquisition d'images , un peu comme une mosaïque, via un"microscope". Il y a des tables XY de qualité pour de telles applications, mais le prix est proche des 10k€....
 

Je me tourne donc vers une solution DIY à base de core XY, d'ou ma présence sur ce forum.

L'objectif premier est d'atteindre une precision OPTIMALE!  Je souhaite donc avoir vos conseils sur les type de guidage / assemblage / poulie/ moteurs / courroies  à uiliser pour atteindre cet objectif. 
Quelques infos complementaires:

La course utile doit etre de 300mm x 300mm. 
Les deplacements seront toujous les mêmes: increment de 5mm sur X / arrêt/ acquisition Image/ increment de 5mm / Arrêt / Acquistion d'image et ainsi de suite jusqu'au bout de l'axe X, Puis increment de 5mm sur Y, et rebelote sur les X dans l'autre sens.... jusqu'à avoir une mosaique de photos  couvrant l'ensemble de la course.

Vu l'objectif de précision optimale, le coûts des guidages n'est pas un problème.
Le chassis sera une plaque alu usinée de 5 à 10mm..

En résumé, quels composants/ conseils pour avoir le top du top?

MERCI!!

Modifié (le) Novembre 29, 2021 par Agachoun

[Savate]

Il y a 8 heures, Agachoun a dit :

En résumé, quels composants/ conseils pour avoir le top du top?

A tes souhaits  

tu peux jeter un coup d'oeil à la gantry mobile de la voron 2.4 (VORON2.4 (vorondesign.com)) qui correspond à la louche à ce que tu veux (un xy en core xy avec une grande précision)

avec des rails linéaires hiwin et des courroies et poulies gates  ça devrait être plutôt pas mal.

Pour le 'sol', pour les essais je partirais plutôt sur un bon morceau de medium bien épais que sur une plaque alu.

[divers]

Si tu nous donnes des valeurs pour la précision des déplacements ce sera beaucoup plus simple pour te donner une réponse précise.

Exemple: soit +/- 0,1 mm  ou  +/- 0,05 mm  ou +/-0,02 mm ou +/-0,01 mm ou moins

Modifié (le) Novembre 30, 2021 par divers

[Agachoun]

Bonjour,

Une precision de +/- 0,01 mm ou en deça est l'objectif visé.

[Savate]

il y a 13 minutes, Agachoun a dit :

Une precision de +/- 0,01 mm ou en deça est l'objectif visé.

Tant que ce n'est pas omicron, tout va bien  

-> je sors faire un tour.

[divers]

Donc vis à billes avec démultiplication de la motorisation, je pense que la vitesse de déplacement n'est pas une priorité.

[Auberjine Albinos]

Il y a 7 heures, divers a dit :

Donc vis à billes avec démultiplication de la motorisation, je pense que la vitesse de déplacement n'est pas une priorité.

Attention avoir ±0.01mm sur 300mm en circuit ouvert ce n’est pas si simple que ça, voyez ci-dessous les caractéristiques des vis à billes Ewellix (https://medialibrary.ewellix.com/asset/16175)

 

Pour avoir un vrai ±0.01mm le plus simple et économique à mon avis c’est courroie GT2 avec des vraies poulies Gates (pour avoir la meilleure précision) et des mateurs pas à pas avec des encodeurs CUI AMT (après à voir quelle diamètre de poulie pour quelle résolution)

Modifié (le) Novembre 30, 2021 par Auberjine Albinos
ajout de précision

[DBC3D]

Bonjour,

0.01mm de précision de positionnement avec des courroies sans boucle fermée, cela me semble tout simplement impossible, encore plus sur 300mm de course. En résolution théorique, oui, même 0.001 si voulez, mais pas en précision.

Le 30/11/2021 at 16:46, Auberjine Albinos a dit :

des mateurs pas à pas avec des encodeurs CUI AMT

La série AMT de CUI devices, ce sont à ma connaissance des codeurs rotatifs. Avec simplement l'élasticité inhérente à toutes les courroies, connaitre la position du moteur n'est pas suffisant sur cette distance pour garantir une précision au centième, particulièrement en core XY, vu la longueur de courroie nécessaire pour avoir 300mm de course. A partir sur un système en boucle fermée, mieux vaut utiliser des codeurs linéaires et ne pas utiliser le coreXY, qui est fait pour fournir des déplacements rapides avant d'être précis.

Un système avec des vis en boucle ouverte mais correctement calibré semble le moins onéreux et le plus simple à condition de posséder ou avoir accès aux outils de mesures adaptés pour obtenir cette précision.

[Auberjine Albinos]

il y a 26 minutes, DBC3D a dit :

Bonjour,

0.01mm de précision de positionnement avec des courroies sans boucle fermée, cela me semble tout simplement impossible, encore plus sur 300mm de course. En résolution théorique, oui, même 0.001 si voulez, mais pas en précision.

La série AMT de CUI devices, ce sont à ma connaissance des codeurs rotatifs. Avec simplement l'élasticité inhérente à toutes les courroies, connaitre la position du moteur n'est pas suffisant sur cette distance pour garantir une précision au centième, particulièrement en core XY, vu la longueur de courroie nécessaire pour avoir 300mm de course. A partir sur un système en boucle fermée, mieux vaut utiliser des codeurs linéaires et ne pas utiliser le coreXY, qui est fait pour fournir des déplacements rapides avant d'être précis.

Un système avec des vis en boucle ouverte mais correctement calibré semble le moins onéreux et le plus simple à condition de posséder ou avoir accès aux outils de mesures adaptés pour obtenir cette précision.

On est d’accord que le mieux est d’utiliser des encodeurs linéaires, et effectivement plutôt du CrossXY que du CoreXY

Mais avec des mouvements lents vous pensez que l’élasticité poserait quand même problème ?

Oui pour une calibration, mais comment feriez-vous en pratique pour 20µm ? Dans l’idéal il faudrait le faire avec le plus de points possible, pas seulement à 300mm

Au final je me demande si la précision de ±10µm n’est pas surdimensionnée, si il s’agit de prise d’image au microscope une précision plus faible suffirait probablement en prévoyant un ajustement manuel vu que la résolution du système de motorisation serait certainement de quelques microns. Fermer la boucle par l’opérateur en quelque sorte

[DBC3D]

il y a une heure, Auberjine Albinos a dit :

Oui pour une calibration, mais comment feriez-vous en pratique pour 20µm ? Dans l’idéal il faudrait le faire avec le plus de points possible, pas seulement à 300mm

 

Pour une transmission par vis, un comparateur suffisamment précis devrait convenir en adaptant le nombre de points en fonction de sa capacité. Par contre, ce n'est pas à la portée de tous les comparateurs. Des modèles avec une résolution au centième, il  y en a légion. Mais avec une erreur inférieure au centième, beaucoup moins et bien plus chers d'où ma réserve dans le message précédent sur l'accès à l'équipement.

Puisqu'il semble s'agir avant tout de positionnement et qu'aucun effort ne sera appliqué, le jeu peut de plus être géré par des systèmes à ressort.

La partie logicielle doit aussi prévoir la prise en compte de tels ajustements (comme le fait par exemple Mach3 pour les CNC, ils appellent ça le "mapping").

En ce qui concerne les courroies, avec des mises en œuvre comme celles visibles sur les imprimantes 3D au niveau des guides, dès lors qu'il y a une masse en mouvement, ca me semble vraiment compliqué sur 300mm. 

Après, oui, l'objectif semble assez ambitieux sur ces dimensions. Il y a des dispositifs open source qui permettent des positionnements très précis (comme le projet OpenFlexure), mais on ne parle pas du tout des mêmes courses.

Modifié (le) Décembre 2, 2021 par DBC3D
Ajout lien OpenFlexure + typo

[divers]

C’est une table XY cela n’a rien à voir avec une coreXY

[DBC3D]

il y a 34 minutes, divers a dit :

C’est une table XY cela n’a rien à voir avec une coreXY

C'est le créateur du sujet qui a explicitement dit qu'il voulait partir sur du coreXY. Après il doit avoir ses raisons.

Le 29/11/2021 at 23:34, Agachoun a dit :

Je me tourne donc vers une solution DIY à base de core XY, d'ou ma présence sur ce forum.

 

[divers]

C’est uniquement une table qui bouge dans deux directions XY, c’est expliqué au haut (comme pour un microscope)

Modifié (le) Décembre 2, 2021 par divers

[DBC3D]

Il y a 2 types de systèmes XY pour l'acquisition d'image. Soit c'est le sujet qui bouge, soit c'est la caméra.

Pour des courses de cet ordre, la plupart du temps, c'est la caméra qui est montée sur la table et qui bouge, pas le sujet qui lui reste immobile.

Je pensais donc que la discussion portait sur un système comme celui-ci par exemple :

 

ce qui du coup peut être fait avec un système coreXY comme l'auteur a mentionné (je ne suis pas parti du principe qu'il s'était planté en l'écrivant vu la section dans laquelle il a posté). Dans la vidéo par contre, ce n'est pas du coreXY, un des 2 moteurs est monté sur l'axe mobile.

Mais si c'est le sujet qui est monté sur la table, là par contre ça n'a plus aucun sens, c'est certain.

Si l'auteur revient, il pourra probablement me détromper !

Modifié (le) Décembre 2, 2021 par DBC3D