Medición de la longitud del cable

Tengo un carrete de cable de aproximadamente 1000 pies de largo conectado a un robot. Necesito una forma de medir la longitud del cable que está fuera del carrete en tiempo real (se saca y se enrolla constantemente).

Mi método actual es medir las revoluciones en el centro del carrete usando un codificador de cuadratura. Si bien esto funciona, lo que realmente estoy buscando es un método que pueda adaptarse al carrete y colocarse fuera del carrete.

El costo es un factor, y el cable en sí funciona en un ambiente húmedo, por lo que lo ideal sería no tener contacto.

¿Algunas ideas? Algo como esto parece que funcionaría bien, pero supongo que será demasiado caro.

http://www.laserspeedgauge.com/index.php/en/wire-a-cable

No tengo ideas, pero tengo la advertencia de que una revolución del carrete cuando el carrete está lleno dejará salir mucho más cable que cuando la rueda está vacía. Tendrás que corregir según la circunferencia rellena
Deje que el cable pase por un carrete (o sujete entre un par de carretes) a medida que sale del carrete. Luego mida las revoluciones de ese carrete. (Por supuesto, esto solo funciona si obtiene suficiente fricción entre el cable y el carrete para evitar resbalones).
¿Qué tan preciso tiene que ser?
La respuesta de us2012 es la misma que iba a dar. He trabajado con maquinaria que funcionaba igual que esta. ¿Cuál es el problema que tiene con la configuración que está utilizando actualmente?
Como dijeron us2012 y lyndon, creo que una bobina doble sería la mejor idea. Incluso podría colocar algunas abrazaderas de resorte en cada carrete por separado para presionar las ruedas del carrete contra el cable. ¡Esto es lo que tienen las cámaras de inspección de tuberías para que los plomeros puedan saber qué tan adentro de la tubería está su cámara!
Un dispositivo, como se describe en el comentario de us2012, se usa con frecuencia para medir cables o cuerdas, donde el proveedor almacena carretes grandes y los clientes pueden comprar el producto por pie. Las cosas que he visto han sido puramente mecánicas, pero podrían "electronizarse" agregando un codificador de eje a una rueda.

Respuestas (2)

Soluciones posibles:

  1. Utilice un sensor del "ratón moderno sin bola". Esencialmente, este es un sensor de imagen + procesamiento que puede detectar movimiento. Apúntelo al cable y siga los datos de movimiento que envía. Posibles problemas: el cable puede ser demasiado delgado para detectarlo correctamente, o su color es demasiado uniforme, o se mueve demasiado rápido. También podría confundirse si la lente se ensucia/moja.
  2. Coloque un imán en el carrete y use un sensor de efecto Hall para detectar el imán. Podría hacerse "fuera del carrete", para adaptar los carretes existentes. Además, es sin contacto y se puede sellar completamente contra el agua. Desventajas: Es posible que no funcione según la forma del carrete y tiene una resolución/precisión limitada.
  3. Marque el cable con códigos de barras o colores o rayas. Luego, detecte estos ópticamente a medida que gira el carrete. Podría ser algo tan simple como cambiar de color cada pie o metro. Esto podría ser muy fácil de implementar o muy difícil. Todo depende de lo complicado que quieras ponerte. La confiabilidad puede variar desde súper confiable hasta súper no.
  4. Haga lo que sugirió US2012, que es tener algún tipo de rueda/polea de medición sobre la que se mueve el cable, y medir la rotación de la rueda. Esto podría ser problemático si el cable se moja y se vuelve resbaladizo, pero puede haber formas de evitarlo. SI funciona, entonces debería ser bastante barato y confiable. Pero podría no funcionar.
  5. Tiene un sensor diferente que detecta la profundidad del cable que queda en el carrete. Este podría ser un brazo simple que se desliza sobre el cable en el carrete a medida que gira. El ángulo del brazo cambia según la cantidad de cable que quede en el carrete. Esta podría ser una forma bastante barata y robusta de medir, pero tiene la peor precisión de todas.

De todos estos, y sin conocer los detalles de su situación, mi preferencia sería la #2: poner un imán en el carrete. Tiene una precisión razonable, alta confiabilidad, simplicidad y se puede adaptar fácilmente a un carrete existente.

#6: Algún esquema para pesar el carrete. Esto puede ser fácil o difícil dependiendo de su configuración. La precisión debería ser bastante buena una vez calibrada.
@OlinLathrop Estaba pensando en eso, o sopesando el cable que se ha jugado. Pero cuando la gente habla de carretes, cables y agua, inmediatamente pienso en un robot submarino atado. Cuando tiene en cuenta las olas, las corrientes y el movimiento del barco, pesar cualquier cosa se vuelve difícil. Por supuesto, también podría estar leyendo demasiado sobre esto, y realmente es muy fácil.

Imagina esta configuración: -

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Lado izquierdo : el cable, a medida que se retira del carrete, pasa a través de una cubierta metálica/conductora que conecta a tierra el cable de forma capacitiva.

Medio : carrete (cuadrado dibujado porque no puedo hacer círculos tan limpios en "paint.exe")

Lado derecho : un oscilador acopla capacitivamente su señal al cable a través de una cubierta conductora.

Idea : A medida que el cable se desenrolla del carrete, su inductancia se hace más pequeña y el oscilador (tipo LC sintonizado) aumenta su frecuencia. Esto se puede medir y equiparar a la longitud del cable que queda en el carrete.

Idea alternativa : envíe un pulso desde la vaina del oscilador y reciba una serie de pulsos en la vaina conectada a tierra (ahora el extremo de medición). La cantidad de tiempo para recibir el último pulso depende en gran medida de la longitud del cable en el carrete.

Interesante. No funcionará con cable no aislado, como un cable de acero desnudo. Pero para cosas aisladas esto es bastante innovador. El lado derecho sería difícil, ya que esa parte está girando. Una alternativa interesante sería convertir la propia bobina en el lado primario de un transformador (vuelta única), y el cable de la bobina es un secundario con un número variable de vueltas. Ponga un pulso en el primario y vea lo que sale del secundario.
+1, esta es una buena idea. ¿Comprobó las patentes existentes? :-)
@AnindoGhosh Tengo tres patentes en detección de metales, una más no va a ser un gran problema LOL. Eres bienvenido.
@Andyaka No me refería a que yo obtuviera una patente, ni tú, ¡sino si alguna persona inteligente ya lo había hecho! En cualquier caso, la publicación de una innovación en una plataforma pública excluye la protección de patentes :-)
@AnindoGhosh bueno, si alguien ya lo ha patentado, entonces mi "idea" será relegada correctamente al rincón oscuro de las respuestas legalmente inimplementables. ¡¡Al menos ahora nadie puede patentarlo!!
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