Contrôleur de dépoussiéreur DIY

il y a surement moyen de faire quelque chose de pas trop cher

crémaillère

« The Wood Whisperer » vient de poster une vidéo sur le système iVac

Bricoleur 22,
voici quelques idées pour t'inspirer:

1-En plus des images, il y a un vidéo en bas complètement.
www.thingiverse.com/thing:2573041


2-celui-ci est différent mais très simple:


3-Avec servo moteur aussi:


regardes à partir de 5: 55 minutes en fonction avec le dépoussiéreur.
hackaday.com/2017/12/11/the-internet-of-blast-gates/

4- servo moteur toujours


Et il explique aussi comment tourner plus de 180 degrés:


5-Sur celui-ci, la découpe(profil) du plexiglass pour s'adapter à la gear du moteur pourrait être remplacé par
-un galet de dérailleur de vélo collée sur le shaft d'un moteur avec gearbox et
-une vieille chaine collée sur la trappe pivotante pour faire un genre de crémaillère à bas prix
www.nova-labs.org/blog/2013/03/20/doing-the-blast-gate-boogie/


Je pense que la plus grande force à combattre ne sera pas le poids de la porte ou le ressort de retour mais bien le frottement de la trappe dû à la succion de l'air. Alors je doute qu'un servo fasse la job convenablement. J'ai déjà fais des test avec un modèle costaud MG995 et je trouvais ça limite côté force. C'est rapide et compacte mais relativement pas trop fort...

Pour ta stratégie de contrôle de ton Arduino, tu peux fonctionner avec un moteur 12 V équipé d'un gearbox au lieu d'un servo. Si tu ne veux pas mettre de switch tu peux connaitre la position finale en sondant le courant sur la pine 1 et 15 du module L298. Quand le moteur arrive en fin de course et bute, le courant va alors monter assez rapidement et ce sera évident à détecter que tu es arrivé en fin de course. Mais sur le module que tu as acheté, aucune résistance n'est prévue, va falloir apporter des modifications sur le PCB en insérant une résistance comme indiqué ici:
jaysbot.wordpress.com/test/movement-control-board/


Vu que le temps d'exécution n'est pas critique, j'opterais pour un moteur avec une bonne réduction(gerabox) ce qui va te donner plus de force au final. Même si la porte prend jusqu'à 5 à 10 secondes pour ouvrir ou fermer, ce n'est pas critique.
Un peu comme quand on passe en vitesse low sur la perceuse pour visser une vis difficile quand la vitesse high n'y arrive pas.

Un autre façon de faire:
Supposons que le mouvement d'ouverture ou fermeture prend disons 5 secondes au total pour s'exécuter en vitesse maximum, tu pourrais à 3.5 ou 4 secondes diminuer la valeur du PWM et ainsi ralentir et limiter la force du moteur. En appliquant ce traitement pendant 2 ou 3 ou même 4 secondes, la trappe va alors ralentir, arriver à la fin de sa course, le moteur ne tournera plus mais ne chauffera pas car ce sera que de courte durée. Ainsi tu t'assures d'arriver au bout amplement mais tu ne brises rien.

Tu peux aussi mettre un Arduino (genre un NANO qui agit comme Slave) pour chaque trappe donc à proximité du moteur et senseurs et un seul MEGA (master) central qui lui communiquera avec les autres pour seulement leur indiquer d'ouvrir (Logique 1) ou fermer (Logique 0) et connaitre la position Ouvert-Fermé- en Mouvement.
Ainsi tu limites le filage et l'obligation de ramener tous les états à un seul Arduino central.
Et si tu mets un potentiomètre au lieu de limit switch, tu peux mieux contrôler l'asservissement et moduler la vitesse et la force lorsque la position finale approche. Comme il est tout près, chaque module peux aussi s'occuper de sonder ou détecter le départ et l’arrêt de l'outil, communiquer au central cet état et attendre la permission de celui-ci pour bouger en tenant compte de l'ensemble.
Décision centralisé, contrôle et asservissement local.

Jacques

J-Michaud écrit: Bricoleur 22,
voici quelques idées pour t'inspirer:

Merci Jacques...

Cette nuit je me suis levé pour 5 minutes, mais en lisant ton message je me suis recouché que deux heures plus tard autant que les liens et autres informations que tu nous a donné m'ont inspirés !

J'avais déjà vu les liens #2 , #4a et #4b, mais je n'avais pas vu les liens #1 , #3a et #3b

Pour ton lien #1,
c'est exactement ce que je veux faire ...
Mais son idée de élastic va résoudre mon problème de déportation et de de-alignement.

Pour ton lien #3a,
son idée de clavier pour l'ouverture manuel, j'avais dejà ca a l'idée et je l'ai déjà en main !!!

Pour ton lien #3b
c'est le même gars mais il a amélioré son système, et exactement comme j'aimerais l'avoir [/b]


Bien sur n'ayant pas d'imprimante 3D ou de découpage par CNC, ca sera fait autrement avec les moyens du bord !

Pour tes suggestions, surtout celle de la carte Nano en mode Slave me plait ! Celle-ci pourrait me convaincre a utiliser a un moteur de 5V ou 12V avec engrenage et limit-switch tout en utilisant une Nano a chaque trappe si la méthode de servomoteur ne fonctionne pas !

Par contre, tes liens #1 et #3 me confirme que c'est possible avec des servomoteurs de 3.16kg/cm et même un 1.2 , et j'ai confiance que mes deux plus forts pourraient le faire !

Mais toi tu nous dis avoir essayé le MG995 (le plus fort de mes 4), et ne pas les trouvé assez puissant !
Était-ce assez puissant lorsque ton dépoussiéreur était à l'arrêt ?
Quel est la puissance de ton dépoussiéreur ?

Merci encore Jacques pour toutes les informations que tu nous a donnés !

Si d'autres parmi-vous avez d'autre infos ... n’hésitez pas !

A+

Voici quelques suggestions de pièces de quincaillerie pour permettre de contrôler les trappes de dépoussiéreur avec plus de force qu'un servo-moteur.

Premièrement le moteur peut être une vieille perceuse ou ressembler à ces 2 modèles: sur un même axe ou à 90 degrés, entre 50 et 200 rpm

www.banggood.com/search/dc-12v-180rpm-ge...cer-motor.html?sbc=1

J'en ai en main et c'est très fort, prévu de trous de fixation avec un shaft de 6 mm facile à interfacer avec un joint.

et pour déplacer la trappe ou passer d'un mouvement rotatif à linéaire, voici 2 façons de faire:

Courroie et poulie cochée très peu dispendieux, la trappe est attaché à la courroie, quelques tours et le 4 po est atteint.
Une poulie sur le shaft du moteur(faut re-percer 6 mm) et une autre située plus loin munie de bearing (vendue déjà assemblé) comme illustré ici:


quincaillerie:
1- www.banggood.com/search/gt2-20-teeth-alu...-belt-for.html?sbc=1


Cette quincaillerie pourrait aussi être utilisé sur une trappe pivotante comme celle-ci:


2- ou comme dans l'exemple # 2 cité plus haut
www.banggood.com/search/t8-300mm-stainle...screw-set.html?sbc=1


ou encore en se servant de 2 X écrou 1/4-20 insérées dans un bloc en bois et d'une tige filetée disponible partout:
Écrou vendue chez Lee valley
www.leevalley.com/fr/Hardware/page.aspx?p=70791&cat=3,4130

l’important est que la tige filetée et l'écrou soit de matériaux différents. Exemple écrou en laiton, tige en acier carbone pour assurer une longévité et abaisser la friction.

Le tout contrôlé par un Arduino local et d'un circuit de puissance tel que:
L298 dual H bridge:
www.banggood.com/search/l298-dual-h-bridge.html?sbc=1


Jacques

J-Michaud écrit: Voici quelques suggestions de pièces de quincaillerie pour permettre de contrôler les trappes de dépoussiéreur avec plus de force qu'un servo-moteur.

Jacques,

Ce systeme de tige fileté de BangGood que tu me suggère me plait !
www.banggood.com/T8-300mm-Stainless-Stee...earing-p-995057.html

Alors voici ce que j'ai en main (moteur 50RPM 12V + 2 limit switch + une carte Nano), et qui me serait utile pour une de mes trappes (la MAIN principale) et qui demande beaucoup plus de force que les autres !





Ais-je besoin absolument du L298 dual H bridge ?
J'avais pensé utiliser la Nano en slave, qui elle controllerait deux relais optocouplé, une pour la rotation a droite et l'autre pour la rotation a gauche ! Ce serait les limit-switch qui arreterait le tout !

Qu'en dis-tu ?

Merci

Vous me faites rotationner le cerveau en taboire.....
Super ce que vous faites pis vouas semblez comprendre.....

Renovaideur écrit: Vous me faites rotationner le cerveau en taboire.....
Super ce que vous faites pis vouas semblez comprendre.....

Je sais que ça peut parfois être difficile a suivre, et c'est pour ça que j'ai demandé la permission de déclencher ce type de conversation sur ce forum d’ébénisterie...
Les étapes plus faciles a suivre suivront bientôt dans mes prochains messages !

A+

Amusez vous.....

Bonjour,

Je ne prétend pas être un expert... je ne prétend pas que j'utilise les bonnes méthodes... mais ce sont celles que j'ai choisies. Alors si j'ai fait des erreurs dans mes méthodes ou dans ma rédaction, svp ne pas m'en tenir responsable !

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Sur cette première image on voit un schéma de la façon que j’ai branché ma prise qui alimente mon dépoussiéreur avec un relai que j’ai intégré discrètement!


Voici l’image du croquis :


La première chose à savoir est que le relai que j’ai choisi est de type assisté par un optocoupleur et qu’il doit être continuellement alimenté (dans ce cas ci en 5VDC). Ce qui signifie en langage simple que les commandes sont envoyé a un LED intégré a ce module, et qu’un détecteur de lumière détecte si ce LED est allumé ou pas. Ensuite ce circuit fait enclencher le relai au besoin !

Cette particularité est surtout choisie dans le cas ou la commande provient d’un microcontrôleur par un signal négatif de préférence. La bobine du relai consomme 15mA alors que le LED ne consomme que 4mA dans ce cas-ci.

Notez ici que j’ai choisi qu’une seule sortie de la prise (B)soit alimenté a 120V par le relai et que l’autre (A) le soit toujours ! Pour ca il faut absolument que la liaison du coté VIS dorée soit coupée !
Idéalement il faut utiliser du fil de calibre #14 … moi j’ai utilisé du fil de calibre #16, alors je suis limité en toute conscience a 12A.

Alors lorsque le point A(en noir) recevra le DC- le relay sera enclenché par le optocoupleur.
Il y a d’autres façons de faire fonctionner ce relai simplement en changeant les méthodes de branchement au 5VDC et en changeant les jumper (cavalier)de place…. A vous de voir ! Ici c’est la façon que j’ai choisie !

Lorsque vous placez vos fils du coté 5V, assurez-vous de bien identifier la couleur de vos fils qui va se situer en dehors le a boite d’acier… La mémoire peut nous défaillir. Moi j’ai pris l’habitude d’utiliser le noir pour le négatif, le rouge pour le positif, et un autre couleur pour la commande.

Voici d'autres photos:

Ici j'ai pris soin de coller avec de la colle chaude le dos du relai au dos de la prise !



Une fois les deux morceau collés :



Ici on peu voir que j'ai utilisé des fils de type Dupont !



Ici on voit que j'ai changé d'idée que j'ai utilisé finalement un fil de téléphone de calibre #22 pour le 5VDC, moins fragile !



Dans le vidéo qui suit vous verrez le comportement final :


Moi j’ai décidé de mette un interrupteur sur une boite a part (a gauche de mon étau)afin de couper complètement l’alimentation et ainsi éteindre les deux prises en même temps dont une d’entre-elle y est branché un adaptateur 5VDC 2A pour alimenter le module de relai.

Pour la première moitié du vidéo et afin de mieux discerner le comportement de chaque action, j’ai mis deux veilleuses, la blanche pour le dépoussiéreur et la rouge pour démontrer l’alimentation de l’adaptateur 5VDC 2A.

Dans la deuxième moitié du vidéo, j’utilise un déclencheur a distance qui ne fait que faire toucher ensemble (court-circuiter) les bornes A et B que l'on peut voir sur le schéma de la première photo. Ce qui veut dire que vous pouvez utiliser n'importe quelle méthode qui peut provoquer un court-circuit sur les deux bornes A et B!

Cette fois-ci j'utilise de batterie pour l'alimentation 5V temporairement pour ce vidéo !

Noter que mon dépoussiéreur fonctionne a 120V et demande 10A.
A+

Ais-je besoin absolument du L298 dual H bridge ?
J'avais pensé utiliser la Nano en slave, qui elle controllerait deux relais optocouplé, une pour la rotation a droite et l'autre pour la rotation a gauche ! Ce serait les limit-switch qui arreterait le tout !

Qu'en dis-tu ?

Bricoleur 22,
Un module "H bridge L 298" va servir pour l'option de vitesse variable avec le mode PWM (Pulse Width Modulation) et remplacer tes modules à relais car ce module s'occupe aussi de la direction.
Explication facile ici pour que tout le monde puisse suivre et comprendre le PWM:


Pour du tout ou rien (ON-OFF), oui tu peux utiliser un relais, en fait 2 relais pour contrôler aussi la direction.
Pour les interrupteurs de fin de course, tu peux réduire le nombre et mettre une seule qui détecte aussi bien la fin en ouverture qu'en fermeture. Si tu peux installer mécaniquement une came ou bosse et comme c'est toi (la programmation du Arduino) qui décide de la direction, alors aussitôt que la switch est activé tu arrêtes le mouvement, peu importe la direction.
Mais vu que tu va être en pleine vitesse, il faut positionner la switch un peu avant d'arriver à la fin à cause de l'inertie du moteur.
Si tu utilisais le module L298, donc la vitesse variable, tu pourrais programmer une rampe d'accélération et de décélération pour arriver lentement à la butée finale. Mais ce n'est vraiment pas obligatoire.

Pour ton module de relais avec opto-coupleur as-tu songé d'utiliser un Solid State-Relay ?
Bien protégé, c'est très fiable. Pour le prix, prends un SSR 50 ou 80 Ampères 250 Vac et il va marcher dans toutes les occasions. Une sortie de Arduino est amplement suffisant pour les contrôler.

www.banggood.com/search/solid-state-relay.html?sbc=1

Est-ce que ton relais alimente le coil d' un contacteur intermédiaire ou directement le moteur 1 ou 2 HP de ton dépoussiéreur?
Ces petits relais finissent par lâcher malheureusement, quand ils coupent du courant trop élevé . Ils sont supposé supporter 30 amp mais il ne font pas des vieux.
Il est aussi très utile d'ajouter une varistance pour protéger les contacts lors de coupure de courant important de cette amplitude, autant sur un relais mécanique qu'électronique:
fr.wikipedia.org/wiki/Varistance

Lâches pas, à la gang on va en venir à bout!

Jacques

J-Michaud écrit: Pour les interrupteurs de fin de course, tu peux réduire le nombre et mettre une seule qui détecte aussi bien la fin en ouverture qu'en fermeture

Ici je te perd.... Veux-tu dire qu'après plusieurs essais/erreurs, c'est moi qui va déterminer (en ms) quand arrêter le moteur sur le sens de rotation opposé a celui equipé de l'unique limit-switch ?

Pour ton module de relais avec opto-coupleur as-tu songé d'utiliser un Solid State-Relay ?
Bien protégé, c'est très fiable. Pour le prix, prends un SSR 50 ou 80 Ampères 250 Vac et il va marcher dans toutes les occasions. Une sortie de Arduino est amplement suffisant pour les contrôler.

Dans mes recherches, je n'étais pas certain de pour pouvoir gérer ce type de relay avec une carte arduino !
Car nul part j'ai vu combien le mA tire le coil de ces relais !

Est-ce que ton relais alimente le coil d' un contacteur intermédiaire ou directement le moteur 1 ou 2 HP de ton dépoussiéreur?
Ces petits relais finissent par lâcher malheureusement, quand ils coupent du courant trop élevé . Ils sont supposé supporter 30 amp mais il ne font pas des vieux.

Il drive vraiment 120V a 10A ... c'est le même relai qui sont installé dans les télécommandes RF de marque Woods dont plusieurs ébénistes les utilisent (dont moi) avec leur dépoussiéreur .. je me suis dit que ça devrait faire assez long, d'autant plus que l'option optocoupleur m'avait séduit et m'a orienté a choisir d'acheter celui que j'ai choisi ! Mais avoir su... surtout à 5$ sur AliExpress et au même prix que le mien ...
En revenant a propos de ce relai SolidState, sais-tu combien de mA ils ont besoin ?

Il est aussi très utile d'ajouter une varistance pour protéger les contacts lors de coupure de courant important de cette amplitude, autant sur un relais mécanique qu'électronique:

Ici j'avoue ne pas être certain non plus... cette résistance s'installe t'elle en parallèle ou en série sur le 120V ?

Merci et A+

Un solid state relay est opto couplé également donc sensiblement le même courant que ton module soit autour de 15 a 20 mA , une valeur standard pour une DEL. J'irais dans le même sens pour démarrer le dépou. C'est ce que j'ai fais pour mon système.

Un varistance se met en parallèle sur les contacts. Sa résistance varie en fonction du voltage appliqué et court-circuite toute transition importante comme l'arc électrique qui se forme lors de l'ouverture d'un contact.


de la même façon il faut mettre une diode inversé sur les bornes de la bobine de tout relais mécanique . Lorsqu'il relache la bobine génère un une tension élevée qui peut ètre nocive pour le circuit de commande .

Bricoleur 22,

Pour ajouter à ce que dit Bricoman, un varistors bloque les sur-tensions causé par l'ouverture d'un contact sur une charge inductive comme un moteur par exemple.

Il y a différents numéro de pièce en fonction de la la puissance de protection et de la tension.
Pour du 120 Volt, utilise le numéro V180ZA5P et sur le 230 Vac prends le V10E230P.
Ça coûte entre 0.50 et 1.00$.

Parcontre, une diode est nécessaire aux bornes de la bobine (coil) d'un relais alimenté en DC seulement. Surtout pas sur un relais alimenté en AC.


Aussi, si tu te sers d'un SSR au lieu de module de relais, 2 fils suffisent: le positif 5 volt du power supply (de 3 et 32 Volt dc) et le négatif sur la sortie de ton Arduino.


Et pour le fait de mettre une seule switch pour détecter la fin de course:
Evidemment que 2 switchs vont faire la job , une sur la fin de course en ouverture, et une sur la fermeture.
Je voulais juste mentionner qu'une seule peut suffire... Je m'explique:

Lorsque tu décide d'ouvrir une trappe. Tu envoie le signal à l'arduino qui lui actionne le relais pour l'ouverture.
Alors je suppose que dans ta boucle de programmation , tu vérifies lorsque la limit switch changera d'état et tu désactives aussitôt le relais.
C'est la même chose pour la fermeture mais tu actionnes l'autre relais et vérifie l'autre switch.
Mon point est que la même switch peut servir pour détecter la fin des 2 courses pour sauver sur le filage et une switch. Pas besoins d'avoir 2 switch différentes, tu vérifies le changement d'état peu importe la direction.
J'y reviendrai quand ton montage sera plus avancé pour te suggérer la façon que je ferais pour mieux illustrer mon propos.

Si toutefois tu changes d'idée pour le module PWM avec le fameux L298, un seul module remplacera tes 2 rmodules à relais car le pont en H gère aussi la direction.

Et pour répondre à ta question avec le servo MG995, je n'ai pas complété un montage final sur mon réseau (2HP) craignant que ça manque de force, j'ai juste fais des tests avec une trappe commerciale en aluminium sans mouvement d'air. Ça fonctionne mais comme expliqué hier je pense que lorsque la pression (succion) agira, ça le rendra inefficace.

J'ai aussi essayer avec des solénoïdes et c'est limite aussi. Parcontre, si on ouvre la trappe avant de partir le dépoussiéreur, ça marche.

Bon a mon tour de mettre mon grain de sel dans cette conversation. Bon je viens de changer d'idée, je vous laisse a votre projet.