Bygga automatisk krutdispenser

[Öskar]

Jag är trött på att väga upp krut. Jag har dessutom en laddning som är ytterligt känslig med avseende på krutmängd.

Jag funderar på att försöka bygga en automatisk krutdispenser. Idén är att låta en webbkamera filma balansvågens skala och bom. En stegmotor kopplas till en trickler. Stegmotorn styrs genom att bilderna från webbkameran analyseras. Tricklern matar således krut tills vågen är i "rätt balansläge". Målet är då att den ska ge en hög repeterbar "krutkorns noggrannhet" samt jobba ”tillräckligt fort”.

Tänkte börja med att konstruera en enklare prototyp. Jag har fördelen av att ha tillgång till relativt mycket s.k. skräp. Skräp brukar vara bra för att hålla nere omkostnader för i princip allting man företar sig. Förutom vanligt skräp så har jag två stycken Raspberry Pi model B+ (antikt skräp) liggandes. Jag har också en RCBS balansvåg model M500. Detta är prylar som inte ”förbrukas” av projektet. Därmed belastar de inte min budget. Dock är jag vare sig programmerare eller systemutvecklare. Därmed har jag en hel del kunskapsinhämtande framför mig.

Budget för prototyp:
- 200 SEK
- 100 timmar arbete (10 timmar hårdvara, 90 timmar mjukvara)
- 80 timmar lära mig programmera (Python???)
- diverse byggsopor och annat ”skräp”

Till låns:
- RCBS balansvåg M500
- en Raspberry Pi model B+

Vad jag saknar är:
- webbkamera
- trickler
- stegmotor samt tillhörande styrelektronik
- kunskaper i programmering och systemutveckling

Låter det sig göras?
Har någon på forumet byggt något liknande?
Synpunkter på upplägget?

[Frank69]

Kul att vi är olika!
Jag hade lagt de 180timmarna på övertid på jobbet...
pengarna används till att köpa en färdig...
Dock lär man sig inte så mycket på mitt sätt...

Stort lycka till med projektet, och om det rullar på så håller man ett öga på det.

[kimlundgren_]

Kul att nån fler tänkt tanken
Har själv bakgrund som automationselektriker samt studerat programmering och är handladdare... så naturligtvis har tanken även slagit mig.

Skulle nog råda dig att förenkla din idé och byta plattform.

En webbkamera med tillhörande kodning är krångligt och tidskrävande, skit i programmeringen och kör elektriskt. TVÅ givare tex optisk eller möjligen induktion placerad vid vågens spets gör jobbet, en som säger till att spetsen rört sig från sitt botten läge (som sänker farten för att fin trickla sista biten) och en i mitten som säger den vägt klart.

För att hantera dessa elektriska signaler och styra tricklern skulle jag föreslå att du skrotar Raspberryn som är rejält överkomplicerad och gå på en Arduino. Den är tusen gånger enklare och som gjord för uppgiften, med sina utgångar med PWM kan den styra farten på motorn.

Lära sig programmera Arduino är kul och enkelt. Lära sig Raspberry är värre än pesten och Php tillsammans

[hk]

en balansvåg kan man göra det betydligt simplare

behövs två stycken läsgafflar och en utväxlad dcmotor

den ena läsgafflen skall vara en bit innan rätt vikt, den andra på rätt vikt

man kan göra det relästyrt om man vill, start av motorn tills första läsgafflen, sedan ner till lägre hastighet och gå tills man bryter den vid rätt vikt

man får ordna själva tricklerdelen vettigt

[JOPH]

Byggde en prototyp med arduino en optisk brytare (gaffel) till vågen och en stegmotor som körde en hemmabyggd trickler.

Men så hade fritid och vildmark rea på hornady så det blev en köpes till slut.

[hofboss]

https://www.youtube.com/watch?v=5JvF3bA1U7s" onclick="window.open(this.href);return false;
https://www.youtube.com/watch?v=2GTwj_2qu_s" onclick="window.open(this.href);return false;

[Blaser338]

Intressant, och säkert kul hobby men om man nu inte ska räkna det som en hobby så funderar jag 180 timmar, räknar vi 30 kr/tim så är ju en Chargemaster betald med råge. Nu förstår jag ju att det är utmaningen som driver dig och som sant ett mkt intressant projekt.

@hoffboss: Den där sista som visades borde ju kunna kompletteras med en ljussensor och så skulle ju allt vara klart Det är ta mig fan bara verkligheten som överträffar fantasin.

[Öskar]

Tack för all återkoppling! Alltid bra att ta del av andras synpunkter.

@Frank69
90% av tiden kommer att läggas på att lära mig något jag länge velat kunna. För mig blir detta en ypperlig kombo. Jag gör det absolut inte för pengarna. Förövrigt hoppas jag att slutresultatet (för mitt vidkommande) till vida ska överträffa en köpe-produkt. Sedan är jag inte berättigad till övertidsersättning.

En lösning med digital våg passar inte mig. För det första ska den flera timmar i förväg stå uppackad i den miljö den ska användas (acklimatisering). Sedan ska den slås på 30 minuter innan den ska användas (varmkörning). Därefter ska den kalibreras. Det passar inte mina handladdningsrutiner. Jag vill kunna börja 2 minuter efter att jag kopplat in strömmen. Därtill är mitt förtroende för digitala vågar begränsat.

@kimlundgren_
Jag har funderat på Arduino. Ur ett perspektiv är den överlägsen – det är ett äkta realtids-system. Raspberry’n är ju en dator med ett operativsystem som självsvåldigt styr över hårdvaran. Jag bedömer dock att Arduino’ns prestanda är för låg för bildanalys. Då återstår lösningen med optiska givare. En helt klart betydligt enklare lösning mjukvarumässigt. Jag ser dock flera nackdelar och svårigheter:

• - Man skulle behöva fler än två givare för att få upp ladd-hastigheten.
  - Jag hittar inga givare som har en så stor gaffel att de klarar av bommens svängning i ytterkant.
  - Vågen/givarna skulle behöva kalibreras vid varje användning och därtill om man stöter till utrustningen. Att fästa givarna på själva vågen vill jag inte, då jag inte vill göra irreversibel åverkan på vågen.
  - Laddhastigheten skulle bli lägre. Med Raspberry’n kan jag tillämpa ett godtyckligt antal hastigheter på stegmotorn.
  - Det är ”omöjligt” för Arduino’n att bedöma om överladdning skett. Man behöver då själv manuellt läsa av vågen. Raspberry’n skulle kunna kompletteras med en display som visar över-/underladdning i både antal pixlar och grains.

Min lösning skulle vara självkalibrerande. I princip skulle kalibreringen kunna göras vid varje laddning, eller till och med i slutskedet av varje ladd-cykel. Mitt behov är en dispenser som är ”up and running” inom någon, minut utan behov av justeringar/kalibreringar.
Jag har inte dödförklarat Arduino-vägen. Jag kan bara inte föreställa mig en helhetslösning som lever upp till mina önskemål/behov. Min slutsats än så länge är att ”min” lösning ger ett bättre slutresultat, om än betydligt mer komplicerat att implementera.

Fråga: Kan Arduino’n köra en stegmotor direkt utan kompletterande styrelektronik?

@hk
Föreslagen lösning är enklare, men levererar inte enligt mina önskemål/behov. Se ovan.

@JOPH
Spännande! Hur långt kom du? Något särskilt jag bör tänka på? Begick du några misstag som kan vara bra för mig att känna till?

@hofboss
Tack för länkarna! Det där motsvarar lösningen beskriven av kimlundgren (fast sämre). Den där lösningen lever inte på något sätt upp till mina önskemål/behov.

edit: stavning

[Öskar]

Nu har ni dragit igång min fantasi!
Finns det optiska givare som ger mer output än on/off (som alltså kan visa flera "brytlägen" / "bom-lägen")?

[simonarvestrand]

Nu har ni dragit igång min fantasi!
Finns det optiska givare som ger mer output än on/off (som alltså kan visa flera "brytlägen" / "bom-lägen")?

Det finns optiska givare som kan visa exakt position men prislappen springer fort iväg då. Och ofta storleken på prylen också av det jag känner till. Tror inte det är tillämningsbart till sånt här. Finns små trådgivare som kanske går att använda.

Sent from my S5

[simonarvestrand]

Det krävs drivkrets för motorn. Finns dock arduino med färdigmonterade drivkretsar.

Sent from my S5

[Frank69]

En lösning med digital våg passar inte mig. För det första ska den flera timmar i förväg stå uppackad i den miljö den ska användas (acklimatisering). Sedan ska den slås på 30 minuter innan den ska användas (varmkörning). Därefter ska den kalibreras.

Ok, visste inte att de är så sega...
Har själv gått och funderat på om man skulle införskaffa en sådan...

[Frank69]

Hade det funkat med en kornräknare istället...
Det jag tänker på är att om man vet t.ex vad 1000korn väger så har man ju en vikt per korn.
Frågan är om det kan diffa nått nämnvärt...

[kimlundgren_]

Se videon ovan, du skulle kunna göra exakt det där med arduino. Det är ju precis sånt dom är till för! och sätter du dubbla givare skulle du få den funktion du vill ha med hög hastighet och låg, alternativt att du ger den en variabel tid som den kör hög fart. Tex ett variabelt motstånd vars värde den konverterar till tid. Och kanske det samma för att fin lira tricklerns hastighet.

Och det är ju alltid redo, du kalibererar vågen mot noll. Sen kalibrerar du givaren mot armen. Klart och redo att ladda! Tror det skulle ta längre tid skälla in din lösning, bara starta pi och dess program kommer ju ta den tiden

[Öskar]

Har nu kikat på videofilmerna och finner Targetmaster vara föga imponerande. Om min eventuella prototyp skulle sluta i paritet med Targetmaster, så skulle jag betrakta det som ett djupt misslyckande.

För att en automatisk krutdispenser ska tillföra något för mig, så måste den klara av att ladda helt på egen hand efter en knapptryckning. Den ska göra det fort, exakt och repeterbart. Den ska varna vid en eventuell överladdning (vilket kommer att hända om det ska gå fort). Att börja laddningen med att själv skopa i krut är helt uteslutet. Likaså att göra andra inställningar än vågen. Min lösning är tänkt att vara självkalibrerande. Det enda som ska behöva göras är att "nolla vågen" samt ställa in laddvikten. Därefter en knapptryckning per laddning.

Targetmaster är långsam, kräver kalibrering och varnar inte vid överladdning.

Arduino-lösningen har jag dock uppvärderat. Med flera optiska givare, säg fem sex stycken, så skulle det bli gångbart. Det skulle lätt gå att göra en lösning som till vida överträffar Targetmaster. Har dock svårt att se att den har potential att bli lika bra som en Raspberry-lösning. Däremot skulle den vara oerhört mycket enklare att slutföra. Jag ska ta mig en seriös fundering på Arduino-spåret.

Någon som kan rekommendera lämpliga optiska gaffelgivare?

[Öskar]

@Frank69
Vad är en kornräknare och var får man tag på en sådan?

[hk]

fins lijesensorccd, dom sitter i scanners och kopieringsapparater och har en eller ett par rader ccd, ungefär som fotosensorn på en kamera med med få pixlar brett, från 1024 pixlar brett, sedan behövs optik och kunna läsa ur dom med

du kan snabba upp iskopningen av krut, med en första programering om att köra x antal sekunder full fart och sedan minska till normal och sist låg så får du betydligt bättre hastighet på det

med tre givare så får du möjlighet till larm och för hög vikt
det finns läsgafflar upp till decimeter mellan gafflarna, du kan även köra reflex med en reflex bakom


en lastcell kräver bara en bra mating av lastcellen och att koppla ihop lastcellen och adomvandlaren på vettigt sätt, sedan skall dom ha samma spänningsreferens
brukar kräva någon minut innan dom är driftberedda på alllvar, om inte dom flyttas mellan allt för stora temperaturdiffar, en balansvåg är ex känslig för drag som är mycket lättare att eliminera med en lastcell och dragskydd

[Frank69]

@Frank69 Vad är en kornräknare och var får man tag på en sådan?

He, he... tror inte det finns...
Så du får väl uppfinna/tillverka en sådan...
Mina kunskaper i ämnet är rätt begränsade...
har bara jobbat med pellets dosering/skruvar och ultraljud sensorer i silos.

[hk]

finns droppräknare för labbändamål, men det är lättare då dropparna kommer en och en

men, krutkornen är ju inte lika stora, det finns ett medel,men kolla själv så ser ni att det skiljer

[Öskar]

Tack för återkoppling.

Har efter lite funderande bestämt mig för att pröva Rasberry-spåret först, utan att för den skull överge Arduino-spåret.

Raspberry'n kommer att kunna veta:
- bommens position med mycket hög upplösning
- bommens rörelseriktning
- bommens hastighet
- bommens acceleration/retardation
- bommens senaste max- resp. minpunkt

Krutmatningen kan göras med tusentals olika hastigheter som regleras av miljontals olika "tillstånd". Därmed kommer det vara möjligt att mata på krut med en betydligt högre hastighet. Krut kommer att kunna matas även om bommen gungar, eftersom dess balanspunkt kan beräknas. Krutmatningen skulle till och med kunna styras för att bromsa bommen.

Raspberryns potential är helt enkelt överlägsen (om än oerhört mycket jobbigare att slutföra).

Än en gång tack för synpunkter!