Moulin à Ourdir Automatisé

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Automatisation d'un moulin à Ourdir (mise en forme de la laine avant teinture)

JoliAfficheur.jpg

Contributeur·ice·s

Statut du projet

Fonctionnel

Statut de la publication

Brouillon

License

CC-by-sa-3.0 - Creative Commons Attribution CC-by-sa-3.0 France

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INTRODUCTION

Contexte

Moundir est un moulin à ourdir. Détourné de son utilisation première, il permet à Ana de Le Bruit des Aiguilles de teindre sa laine "autorayante"

[[File:CATIA V5 - [A_MOUNDIR.CATProduct] 30_07_2021 16_10_22.png|700px]]


Il correspond à la partie BLANCHE sur l'image Pour le voir en action : https://www.youtube.com/watch?v=JJgFJ_PAn-w

Limites

Moundir a été conçu pour être monté puis démonté chaque jour, à une époque où l'atelier était la chambre. Il n'est donc pas très stable. Il est également un outil de production. Il ne peut pas être immobilisé et encore moins abimé. Les moyens financiers sont extrêmement limités, tout comme mes connaissances au débuts du projets.

Besoins

Automatisation

En gros accrocher le fil, appuyer sur bouton et laisser faire.

Mode

Moundir s'utilise de deux façons : en BOBINAGE et en mode DEBOBINAGE . Pour faire simple, le mode BOBINAGE demande de bouger le TAMBOUR et la NAVETTE, alors que le DEBOBINAGE ne fait appelle qu'au moteur du TAMBOUR. Pour la suite, on ne parlera essentiellement que du BOBINAGE.

Nombre de tours

Le nombre de tours correspond au nombre de tours que fera le TAMBOUR dans un sens avant de changer de sens. En mode BOBINAGE, la NAVETTE fait un aller (ou un retour) pendant ce même temps. Ce nombre de tour varie selon les besoins d'Ana. S'il est généralement de 4, il pourra être de 6, de 3,...

Le TAMBOUR et la NAVETTE devant être synchronisé, il s'agit :

  • Soit d'asservir l'un à l'autre
  • Soit de créer une loi de mouvement assurant une synchronisation des deux.

La solution retenue a été de créer une loi de mouvement, calculée en fonction du nombre de tours souhaités.

Choix

Le choix retenu a été d'utiliser une carte type Arduino couplé à deux moteur pas à pas (un pour la rotation du tambour, l'autre pour le déplacement de la navette) chacun s'interfaçant avec un "Driver" (type "TB6600")

Critères

Carte Arduino : prix abordable et communauté

Moteur pas à pas (stepper) se commandent par le nombre de pas (=distance) et le temps entre chaque pas (=vitesse/accélération) Prix abordable Bonne robustesse/durée de vie

Alternatives

Pour une architecture avec des moteurs DC, on aurait du ajouter un variateur PMW (équivalent au driver) et un encodeur.

DEVELOPPEMENT

Physique

Moundir est un gros morceau : le tambour mesure 1m10 de long. Mourdir est un peu lourd : prévu initialement pour être démonté et trimbalé, il est en bois massif. Et enfin, le but du projet est quand même de gagner du temps donc pas question de trainasser.

On a d'un coté beaucoup de matière de forte densité à faire aller vite. De l'autre, un moteur pas trop cher, alimenté par une alimentation pas trop chère.

Il a donc fallu passer par une accélération. Sauf que navette et tambour doivent avoir un mouvement synchronisé : donc si l'un accélère, l'autre aussi. Et pour un mouvement fluide, il a fallu passer par des micro-step.

Code

N'étant pas un grand codeur, j'ai allégrement fait des copier-coller de projet et utiliser des librairies mises a dispositions.

Il en retourne que l'ensemble ne parvenait pas à se synchroniser ensemble. Méthodologiquement pour un même cycle on obtenait : 4.45s pour le cycle du moteur du tambour seul 4.43s pour le cycle du moteur de la navette seul 5.12s pour le cycle des moteurs ensemble.

J'en ai conclu à un problème de ressource.

Solution

La solution retenue a été d'utiliser deux carte Arduino, communiquant ensemble Le MAITRE :

  • l'interface
  • les calculs
  • le moteur A
  • l'envoie des paramètres à l'esclave

L'ESCLAVE :

  • La réception des ordres
  • le moteur A

Résultat

Au top : 4.45s pour le cycle du moteur du tambour seul 4.43s pour le cycle du moteur de la navette seul 5.45s pour le cycle des moteurs ensemble.

(en vrai ces chiffres sont fictifs, je ne me souviens plus des valeurs, mais en gros c'est ça)


Amélioration

Interface avec Ecran LCD Ajout de la longueur de fils

Résultats

CODE

MATERIEL