È possibile utilizzare un mouse ottico per misurare la distanza fino a 1-10μm?

Sto lavorando su una macchina CNC costruita in casa che utilizza motori passo-passo e cinghia dentata MXL per il movimento della macchina. Poiché sto utilizzando stepper, non vi è alcun feedback al controller sulla posizione effettiva della macchina (ad esempio, ad anello aperto). A volte quando sto facendo dei tagli, frammenti di materiale volano nel percorso del cavalletto e gommano la pista, facendo saltare il motore. Per risolvere questo problema, sto installando una scarpa antipolvere e un aspirapolvere per mantenere pulita l'area, ma questo non risolve ancora il problema di saltare i passaggi a causa di una serie di vari motivi.

Naturalmente, esistono già soluzioni che "chiudono il circuito" per il mercato industriale, ma penso che sarebbero fuori budget per l'hobbista homebrew. Se si potesse usare qualcosa di onnipresente come un sensore per mouse ottico, sarebbe un grande vantaggio per migliorare la robustezza della macchina fai-da-te, anche se marginalmente. Potrebbe anche essere utilizzato per l'autocalibrazione se le misurazioni sono sufficientemente precise.

L'impronta della mia macchina è di 750x1000mm, quindi ho bisogno di qualcosa che possa misurare con precisione su quella distanza. Ovviamente, il mouse ottico può essere utilizzato per misurare la distanza (ecco cosa è progettato per fare!), Ma quali parametri dovrei cercare per raggiungere il mio obiettivo (DPI, CPI, risoluzione della fotocamera, ecc.) Di misurare con una precisione di 1-10μm e queste misurazioni sarebbero ripetutamente accurate?

(Ogni passo del motore sposta la macchina di circa 0,01143 mm, quindi immagino che si preferisca una precisione di 1 μm, ma ciò potrebbe richiedere troppo.)

Sfortunatamente, sembra che il mio migliore vantaggio e la famiglia di sensori più discussa di Avago (ADNS) siano fuori produzione. Ad esempio, ADNS-9800 . Hanno venduto la tecnologia a un'altra azienda? Esiste un'alternativa facile da reperire e con fogli dati adeguati? Immagino che siano stati interrotti perché altre aziende hanno integrato l'aspetto USB nella matrice del modulo sensore, rendendo l'intera cosa più economica da produrre (piuttosto che aver bisogno di un altro micro per eseguire la conversione SPI / I2C-> USB).

C'è un modo migliore per farlo mantenendo i costi sotto controllo? Fino a $ 30 per sensore sarebbe un obiettivo per questo tipo di mercato, credo.

L'ho provato prima, usando un sensore Avago prelevato da un mouse ottico.

Non funziona

La risoluzione è eccellente ma l'accuratezza è terribile. E la calibrazione varia con la distanza dal materiale al sensore.

Ho organizzato un test con una ruota da 3 "di diametro e il sensore che legge il" battistrada "esterno della ruota. Ho anche messo una bandiera sulla ruota, passando attraverso un sensore dell'interruttore ottico. Il numero di conteggi letti per giro variava di alcuni decimi di percento, quasi mai abbastanza buona ripetibilità per la lavorazione.

Immagino che potresti usare il sensore del mouse ottico in combinazione con un sensore preciso ma a bassa risoluzione per riempire i punti intermedi. Ma davvero, penso che altre tecnologie di sensori siano più appropriate per questo.

Bella idea. Ho preso in considerazione l'uso di una penna Livescribe hackerata con speciali binari a punti per lo stesso scopo, quindi sarebbe stata fornita una posizione assoluta, anziché la posizione relativa fornita da un mouse ottico di base. So che la penna afferma di avere una precisione di 1 µm, ma è difficile dire la precisione. Penso ancora che sia una buona idea; Non ho ancora avuto modo di provarlo. Se lo provi, ti preghiamo di aggiornarci.

Per quanto riguarda i parametri del mouse ottico, ti consigliamo di cercare DPI elevati. Nel tuo caso per una risoluzione di 1 µm, vuoi più di 25.400 DPI. Inutile dire che è piuttosto alto. Un mouse da gioco ottico di base potrebbe avere un DPI di 2.500. Ancora una volta, questa è precisione, non precisione. I mouse ottici non sono probabilmente la strada da percorrere.

Se si utilizza un sistema basato su viti a testa cilindrica, è possibile inserire encoder ottici alle estremità delle viti. Raccogliere l'intestino da un mouse a sfera ti darebbe alcuni encoder ad alta risoluzione e anche la maggior parte dei circuiti di controllo. Non riesco a trovare la risoluzione di una ruota encoder comune, ma la sfera funge da ingranaggio significativo internamente, quindi forse si può applicare un meccanismo simile.