Автоматизированный куб для разбивки в строительстве с радио связью.

Сегодня пользователь Solist, предложил концепцию устройства, которую на мой взгляд стоит воплотить в жизнь. Видели как перемещается сопло на 3d принтере? Так вот представьте, что устройство действует по команде с тахеометра, выполнено из облегченных материалов, в место сопла светоотражающая пленка, аппарат снабжен двумя штырьками для выведения в створ с прибором или прицельным лазером.Научив рабочего целиться, он будет практически без ошибочно находить точку с первого замера.

 

Идея интересная, но очень дорого выйдет.

Я так понял, что получается ограничение рабочей области?
Т.е. такое можно применить:
- только на монолите
- только когда уже есть торчащие выпуска

Если не известно хотя бы примерно (в пределах размеров рамы устройства) где находится выносимая точка, то устройство бессмысленно.

Я бы не дал в руки рабочему такую железку :) Шаговый мотор и его драйвер для решения такой задачи это очень дорогое удовольствие. А если купить китайский хлам, то работать оно будет полдня, потом сломается или драйвер или мотор.

И про питание не забудьте, шаговый мотор начинает жрать энергию при подаче напряжения и заканчивает её жрать при отключении питания. Автомобильного аккумулятора может не хватить и на полдня.
На аккумуляторы "роботов" посмотрите. Теперь учтите, что у вас в несколько раз более прожорливые моторы (т.к. сервоприводы робота здесь не подойдут) и прикиньте что за аккумулятор получится.

 

В моей практике самое то, я выношу монолитные стены по грани торца и по 50 см от оси стены или колонны.Из китайщины в принципе то же можно подобрать, не все плохое, есть и хорошее.С аккумами подумаю, в конце концов моторы не каждую секунду будут работать.У меня прораб на вехе или мастер.

 

igor kruchkovskiy, с топконовским X, Y Positioning Unit 1003942-01 , которую уже обсуждали , попроще будет

 

Огорчу. Моторы работаю всегда. Любой имеющий 3D принтер может это проверить попытавшись сдвинуть каретку/стол после включения питания. Это не получится потому что мотор работает и держит позицию. Если отключать мотор, то потом сложно будет точно его позиционировать. Конструкция немного усложняется концевиками, требуется два концевика на каждую ось (крайне желательно именно два концевика, иначе можете спалить драйвер при упирании мотора в раму) и перед каждой установкой такого устройства либо отключать питание, упирать каретку в концевик вручную, либо не отключая питания двигать (командами с электроники) каретку до концевика (таким образом получая положение каретки) и только после этого двигать каретку в нужное положение.

Проблем много, они все решаемы, но самая сложная это сделать литую раму и найти достаточный источник питания.

Также слабо представляю как в реальных условиях (не на гладкой бумаге) можно сделать такое устройство без третьей оси. Как минимум потребуется сервопривод для поднятия-опускания каретки. Здесь можно без третьего мотора обойтись. И в конце концов получите ЧПУ фрезер ;) Учитывая то, что небольшие, мобильные с открытой сборной рамой и без режущего инструмента (как вы и хотите) на Ali они стоят относительно недорого... достаточно просто на его базе создать то что надо.

Это не критика, идея отличная.

 

Это не готовый продукт, только идея, требующая прототипирования. Литая рама тут не к чему, у нас точность ниже чем у 3д принтера. Проблемы с отключением тоже не должно возникнуть, так как работать он будет не на минимальных скоростях как 3д принтер, а скорее ближе к максимальным, но так чтобы рамка не съезжала при остановке "каретки". Так что после пуска откатится в ноль и вернутся обратно в середину займет секунды. Третья ось не к чему, достаточно под призмой или пленкой поставить лазер или штырёк, впрочем это вопрос третий, нежели первоочередной.

 

Посмотрим что вы скажете после того как рама частично сложится в трапецию(ромб) и у вас закусит направляющие. Выгорит мотор и/или драйвер. Потом сделаете литую раму, ибо цена ремонта покажется гигантской по сравнению со стоимостью нормальной рамы.

Проблема работы на высоких скоростях заключается в неточности позиционирования и очень быстрому выходу из строя подшипников. На дешёвых комплектующих её до сих пор никто не смог решить. На промышленных комплектующих это решено, но ценой очень высокой стоимости деталей.

Штырёк сможет работать на стекле, столе, бумаге, но заклинит на бетоне. Если же его поднять выше поверхности, то сложно будет позиционировать точку с миллиметровой точностью.
Лазер неплохое решение, но для того чтобы можно было под ним работать (начертить точку или накернить) требуется его высоко поднимать, что приведёт к тому, что ваш стол при каждой установке придётся выравнивать по уровню, а сам стол будет напоминать табуретку с подъёмными ножками.

Правда с лазером можно решить проблему установкой лазерного дальномера (существуют такие модули с вменяемой точностью) и электронного гироскопа (он на каждом тахеометре стоит и называется "электронный уровень") на каретке и таким образом математически рассчитывать точное положение точки лазера под кареткой.
К двум жрущим моторам добавятся два жрущих лазера. Потребление ещё больше, вес аккумулятора больше.

PS Перед началом разработки просто прикиньте вес конструкции, её потребление и требуемый вес аккумулятора для работы 8 часов подряд.

У меня выходит 480Вт потребление электроники управления + двигатели + драйверы. Без учёта лазеров.

При питании от 12В это 40А аккумулятор за день работы. При подключении лазеров добавьте ещё ёмкость аккумулятора и получите как раз 55-60Ач стандартный автомобильный аккумулятор. Теперь вес конструкции добавьте и представьте себе как это всё будет таскать один человек для экономии времени разбивки (а получится ли эта экономия?).

Можно сделать питание от литиевых аккумуляторов, тогда вес можете сбросить втрое относительно свинцового, но и цену также поднимите минимум втрое относительно него (примерно 1Вт лития обойдётся в 1$, итого стоимость потребного аккумулятора около 500$, либо 100-200$ за аналогичный свинцовый аккумулятор). С литием забудьте о нормальной работе в морозы, ёмкость падает в разы, потребуется в 2-3 раза больше аккумуляторов. С литием забудьте держать аккумуляторы на открытом Солнце, они от этого деградируют и могут выйти из строя, значит следует их содержать в защитном светоотражающем кожухе, желательно теплоотводящем т.к. литий при работе греется, а греться ему нельзя... лучше вентилятор поставить на обдув... или он может не дожить до конца рабочего дня.

PPS Ни в коем случае не отговариваю от затеи. Сам проектирую около двух лет аналогичные устройства. Но мои устройства никаким боком к геодезии не относятся, поэтому ни разу не упоминал о них. Но, все до единого работают всего 1 час из-за того что бОльшее время работы из-за аккумуляторов превращает их вес в нечто малопригодное для транспортировки.

Плата гироскопа(уровень), акселерометра(ускорение), компаса(магнитное поле):


Если сеть ориентирована по сторонам света (или мы знаем угол разворота), то компас полезен при расчётах сдвига каретки на точку. Гироскоп укажет углы наклона каретки (для ввода поправок в лазерную точку выноса). Акселерометр может показать движется каретка или неподвижно стоит на месте.

Современный лазерный маломощный (до 3 метров) дальномер имеет аналогичные габариты, точность достаточна для ваших потребностей. Расстояние от каретки до поверхности с учётом поправок за наклон(гироскоп) и будет реальное положение точки.

 

Можно подумать над фиксаторами, например в процессе движения магнитная защёлка открывается, после остановку возращается в исходное положение без потребления тока.

--- Сообщения объединены, 30 май 2018, Оригинальное время сообщения: 30 май 2018 ---

Не обязательно строго позиционировать устройство главное, что бы оно точно делала домены по двум осям, можно тупо не шевелить пока не нарисуешь крест или точку, вообщем надо начинать с простого и дешёвого.

 

Пару самых простых и дешёвых лальноверчпков, что бы контролировать положение до рамки.

 

Ещё раз перечитал.

Чтобы целиться двумя штырьками... ему потребуется либо ложиться и лёжа целиться (а если сзади лес арматуры?), что неудобно... либо длина штырьков должна быть очень большой, а тогда о точности прицеливания не может идти речи (например между штырьками 30см - согнул на миллиметр один из штырьков и получи ошибку прицеливания 33мм на расстоянии 10 метров от прибора... с уменьшением расстояния между штырьками ошибка увеличится).

Лазер... чтобы целиться лазером - требуется подъёмный винт т.к. если подъёма лазера не будет, то работать такое устройство сможет только на единственном фиксированном расстоянии от прибора с фиксированным превышением прибор-лазер.

У Немцев подобное видел, но для нивелиров и лазерных построителей. Вместо штырьков спереди (ближе к прибору) непрозрачная пластина с вертикальной щелью (сквозь щель проходит лазер... у них пластина вертикальная, нам же надо сделать её наклонной градусов на 45 от прибора для того чтобы компенсировать (убрать) лишнюю длину щели), сзади пластина отражающая (она же сама цель). Не знаю насколько это применимо к тахеометрам, но должно работать если наклеена отражающая плёнка на отражающей пластине, у прибора включен лазерный целеуказатель, а измерения производятся в режиме "на марку".

А вот теперь представьте вариант с щелью. За щелью понизу идёт градуированная рейка(линейка), на которой не фиксированная(перемещаемая) марка. По лазеру с прибора вручную поймал створ, один замер (получаем ближе-дальше), сдвигаем марку вручную по отсчётам рейки и получаем точку выноса ;) Из без всяких моторов.

Рейку можно усложнить, сделать в ней сверху прямоугольный паз под линейку (линейку не фиксируем, она может двигаться в пазу вперёд-назад), таким образом после измерения сдвигаем ноль линейки под текущее положение марки, а потом двигаем марку по рейке на требуемое расстояние.

Хочется добавить электроники и ускорить разбивку? Да не вопрос, покупаем электронный штангенциркуль и ставим его вместо рейки. Он может сбрасываться на ноль в любом положении, таким образом до измерения сбрасываем отсчёт циркуля, а после измерения двигаем закреплённую на нём марку на требуемое расстояние по отсчёту циркуля(можем получить от 0,1мм до 0,01мм точность, в зависимости от точности циркуля).

 

разметкин, ну да, нечто подобное (впервые вижу, но штука интересная). Только здесь нет прицельного устройства, поэтому в створ не выставишь.

 

Линейка + лазер и есть прицельное устройство.
Еще вариант для палубы

там есть еще два видео с подробностями

 

Не согласен. Или что-то не понял.

Вот смотрите, есть лазер с прибора. Ставим марку, точку лазера ловим на марке. Теперь измеряем, получаем 123мм дальше, двигаем марку на 123, но лазер теперь не на марке т.к. марка с самого начала не была в створе (нет устройства установки створа)... пытаемся развернуть марку/рейку так чтобы на неё попал лазер, развернули. А теперь нам требуется как минимум ещё одно измерение для того чтобы уточнить положение марки и в очередной раз установить/сдвинуть её. Итого минимум 3 измерения и два сдвига марки (1 измерение определяет положение, второе уточняет положение и третье его фиксирует)

А со створным элементом на марке получим правильное положение с первого измерения. Итого одно измерение и один сдвиг марки (первое измерение определяющее положение и на крайний случай можно произвести второе фиксирующее после сдвига, но скорее всего оно не потребуется).

--- Сообщения объединены, 2 июн 2018, Оригинальное время сообщения: 2 июн 2018 ---

Хотя. Согласен, если сделать на рейке подвижный острый упор. Тогда почти как с кипрегелем можно работать, измерил, поставил упор в точке где марка, потом сдвинул марку на требуемое расстояние и повернул всю рейку относительно упора так чтобы поймать створ, далее смещаем упор к марке и керним (можно поставить второй подвижный упор и им кернить).

 

К примеру на сравнительно коротких расстояниях, грубо выводим помощника методом "на ботинок", чуток опускаем трубу, он видит линию лазера и прикладывает линейку .

 

Всё что мне пока пришло на ум, что бы устранить не соосность это поставить на устройство датчик от ардуино, перед работой калибруем находим дельту угла датчика с строительными осями тогда не будет необходимости вообще с этим заморачиватся, остаётся только вопрос на сколько точно работает датчик и что на него даст наводку.

 

Датчик чего?

Будет ответ на мой вопрос - тогда появится ответ на ваш.