Pont tournant motorisé par moteur pas à pas

[Fi30]

Bonjour,
je m'étais inscrit en 2021 parce que j'avais des projets ...
Je les ai toujours, ils ont peu avancés, et en fait ont évolué.
L'évolution principale est que je suis passé à l'impression 3D, ça prend du temps !
Si je reviens ici c'est parce que je me penche sur la commande d'une plaque tournante.
j'ai 2 projet un en H0m et l'autre en G.

Je voudrais conserver la liberté du choix de la position angulaire des voies (et de leur nombre).
Une idée (peut être simpliste) serait d'utiliser un moteur pas à pas et un réducteur, avec comme commande un système pour exécuter un nombre précis de pas.
Il faudra vraisemblablement installer sur la plaque un point zéro pour le recalage à la mise sous tension.

( Il y a qq années j'avais commencé un système avec un moteur pas à pas et un réducteur pour me faire un diviseur à monter sous la perceuse-fraiseuse,
largement suffisant au niveau précision, j'ai remplacé par des pièces imprimées 3D ! )

Je n'ai pas trouvé un fil relatif à ce type d'application, est ce réaliste ?
Merci par avance pour vos lumières.
Fi30

[CATPLUS]

Bonjour
Peut être un début de réponse ici

https://www.locoduino.org/spip.php?article257

[bobyAndCo]

Bonjour Fi30 (ça fait un peu programme top secret de l'US Army !)

Peut-être aussi ici quelque chose qui peut t'intéresser avec moteur PAP : https://forum.3rails.fr/t/pont-tournant-pour-marklin-ho/24799/29

[Fi30]

Bonjour Fi30 (ça fait un peu programme top secret de l'US Army !)
......

C'est peut être tout simplement que j'habite dans le 30   

[Fi30]

Peut-être aussi ici quelque chose qui peut t'intéresser avec moteur PAP : https://forum.3rails.fr/t/pont-tournant-pour-marklin-ho/24799/29

Merci pour le lien.
Je viens effectivement de "survoler" ce fil qui me paraît bien riche !

Comme je pratique la voie métrique l'aspect bâtiment est beaucoup plus simple, ma préoccupation c'est vraiment la partie motorisation et commande.
Pour la réalisation concrète je dispose d'une découpe laser et  d'imprimantes 3D.
Il me semble qu'il sera plus facile de faire le dessin autour de la motorisation que d'adapter celle ci au dessin.
Je vais étudier le fil,

[bobyAndCo]

Bonjour FI du Gard,

L'idée d'utiliser un moteur pas à pas pour ton pont tournant est bonne selon moi. Cependant, il y a deux points importants à prendre en compte pour garantir un fonctionnement optimal et éviter certains écueils :

1° - Précision du positionnement :

Le moteur pas à pas, bien qu'il soit précis, ne garantit pas à lui seul que le pont sera parfaitement aligné à chaque position souhaitée. Au fil du temps, des petits décalages peuvent s’accumuler, ce qui risque de générer des erreurs d’alignement non négligeables.

Pour contourner ce problème, je te conseille d'utiliser un système d’indexation mécanique. Un index viendrait se positionner dans un ergot situé devant chaque sortie. Ce mécanisme permettrait de verrouiller précisément le pont à chaque position. Pour le fonctionnement, l'index serait libéré quelques instants avant que le pont ne s’aligne, puis il s’enfoncerait dans l'ergot et couperait l'alimentation du moteur, garantissant ainsi un arrêt net et précis.

C’est exactement le principe pour l’arrêt de la rotation du pont Fleischmann et je n’ai rien trouvé de mieux. C’est par ailleurs simple et économique. J'en parle dans mon article sur le pont Fleischmann

Je me suis demandé aussi si ce n’est pas ce principe que l’on voit sur le pont de Gilbert DANGUIRAL : https://youtube.com/watch?v=xHsVGRF9Rmc

2° - Démultiplication :

Il est essentiel de prévoir un rapport de démultiplication important entre l’axe du moteur pas à pas et celui du pont tournant. Cela a deux avantages principaux : obtenir une vitesse réaliste (lente et fluide) et réduire les saccades potentielles dans le mouvement du pont. Et si possible éviter les bruits désagréable du moteur PAP quand il s'arrête entre deux phases.

Et que le rapport de démultiplication selon le nombre de portes corresponde toujours à un nombre entier de pas. Sinon casse tête assuré pour rattraper les jeux avec le logiciel.

N'hésite pas si tu as des questions supplémentaires ou besoin d'aide pour la mise en œuvre !

Bonne construction,

Christophe

[Tony04]

Bonjour à tous,

Christophe a parfaitement cerné les problèmes du moteur PAP, j'ai moi-même galéré et modifié un bon nombre de fois le système pour mettre au point un ensemble parfaitement fiable et précis.

Pour la détection du point 0 à chaque allumage, j'ai opté pour une fourche optique classique.
A la mise sous tension, le pont tourne lentement dans le sens anti-horaire jusqu'à toucher la fourche optique où il s'arrête net, puis il part avec une rampe d'accélération et de décélération jusqu'au rail 0.

Pour le rapport de démultiplication l'image jointe parle d'elle même.

Je vous joins le fichier .svg pour la découpe laser de la grande couronne sur laquelle j'ai collé à l'envers une courroie GT2 de 852mm: https://fr.aliexpress.com/item/1005002537653271.html?spm=a2g0o.order_list.order_list_main.5.21ef5e5b9DXRFV&gatewayAdapt=glo2fra

Je tiens à votre disposition sur simple demande les autres éléments aussi bien mécaniques qu'électroniques. La carte qui gère le pont est à base d'ESP32 et s'occupe de l'inversion de sens de la tension des rails, elle peux aussi envoyer un accusé de réception lorsque la position est atteinte. J'ai même rajouté sur le pont lui-même 4 détecteurs pour garantir le positionnement précis des locos en mode de fonctionnement automatique avec un logiciel style TrainControleur ou WinDigipet.

Cordialement
Antoine

[bobyAndCo]

@Antoine

Je trouve le principe très astucieux en effet. Si je ne m’abuse, une courroie de 852mm ça donne un diamètre de roue de 271,2mm. Exact ?

Tu n’as donc qu’une indexation initiale (fourche). C'est une alternative crédible au système d'indexation mécanique que je proposais et plus simple à mettre en œuvre.

Même avec un grand diamètre comme celui-ci, tu n’as pas vu apparaitre de jeux ? Il est en effet possible (probable) qu’avec une telle démultiplication, les jeux inévitables soient extrêmement minimes donc acceptables. Ne faudrait-il pas cependant prévoir une ré-indexation après un certain nombre de cycles avec la fourche ?

Tu ne donnes pas le nombre de dents pour la roue de l’axe moteur. De même, je ne trouve pas à combien de dents correspond la courroie de 852mm.

Tu as combien de portes ? Ma question est de savoir à combien de crans (ou rotations moteur) correspond le déplacement d’une porte à une autre. Ou le nombre de tours moteur pour une rotation complète, je ferai ensuite le calcul !

L'ajout de détecteurs pour assurer le positionnement des locomotives sur le pont est une idée judicieuse. En mode automatique, cela permet de garantir que les trains sont correctement positionnés dans le cas d’utilisation des logiciels de gestion de réseau.

Je suis intéressé car curieux d’avoir plus d’éléments puisque tu proposes de partager l’électronique et le code en particulier.

Je ne sais pas ce qu’en pense FI du Gars ?

Christophe

[Tony04]

Même avec un grand diamètre comme celui-ci, tu n’as pas vu apparaitre de jeux ? Il est en effet possible (probable) qu’avec une telle démultiplication, les jeux inévitables soient extrêmement minimes donc acceptables. Ne faudrait-il pas cependant prévoir une ré-indexation après un certain nombre de cycles avec la fourche ?

Aucun de mes "clients" ne s'est jamais plaint, mais une indexation intermédiaire est très difficile à faire avec la librairie AccelStepper à cause de sa rampe.

Tu ne donnes pas le nombre de dents pour la roue de l’axe moteur. De même, je ne trouve pas à combien de dents correspond la courroie de 852mm.

Ah, et sur l'image....

Tu as combien de portes ? Ma question est de savoir à combien de crans (ou rotations moteur) correspond le déplacement d’une porte à une autre. Ou le nombre de tours moteur pour une rotation complète, je ferai ensuite le calcul !

En fait il n'y a aucune limite hors la dimension des rails. Avec la configuration du TMC2208 j'ai 17040 pas par tour moteur, 14518080 si je ne me suis pas trompé.

L'ajout de détecteurs pour assurer le positionnement des locomotives sur le pont est une idée judicieuse. En mode automatique, cela permet de garantir que les trains sont correctement positionnés dans le cas d’utilisation des logiciels de gestion de réseau.

L'idée m'est venue pour un réseau qui tourne de façon entièrement automatique, sans surveillance, au musée des cheminots à 05 Veynes, à visiter sans faute 
 

Je suis intéressé car curieux d’avoir plus d’éléments puisque tu proposes de partager l’électronique et le code en particulier.

Dominique connait mes limites en programmation objet, donc ne t'attends pas à un sketch hyper condensé, écrire des lignes de code, même pas peur
En PJ le sketch du pont de Veynes et une image de mon PCB d'où il faudra sortir le schéma que je n'ai jamais fait.

En ce qui concerne le montage des cellules sur le pont lui-même et afin de limiter le nombre de fils dans le collecteur tournant j'ai rajouté sous le pont un ESP32C3 Smile et le montage suivant pour 4 cellules: https://forum.locoduino.org/index.php?topic=1119.msg12025#msg12025
J'ai aussi les PCB soit pour 2, soit pour 4 cellules.

Bonne découverte

[trimarco232]

Bonjour à tous,
la solution de Jean-Luc , à entraînement direct , n'avait-elle pas donné satisfaction ?

[Fi30]

Merci Antoine, Merci Christophe pour toutes ces infos et liens.

Actuellement je ne suis pas dans le Gard mais de l'autre côté de l'Océan ! D'où mes horaires décalés.
En plus pas vraiment de temps disponible pour approfondir le sujet.

J'ai déjà noté le codeur optique pour faire le zéro.

En ce qui concerne l'entraînement par courroie crantée ça fonctionne parfaitement mais à condition que la tension de la courroie soit bonne, c'est ce qui équipe les imprimantes 3D fil, aucun jeu à rattraper lors du changement de sens.
Avec des engrenages il faut effectivement avoir un moyen de le rattraper. Pour les pignons droit il existe des pignons doubles avec un ressort entre les 2 pour éliminer ce jeu, pas évident à mettre en œuvre.
Lorsque tu fixes une courroie sur le disque il n'est plus possible de régler la tension et tu est dans le cas de 2 engrenages droits donc du jeu ... Est ce qu'en réglant la pression du pignon ça peut corriger ? Mais il faudra un moteur plus puissantpour compenser les frottements.
C'est pour cela que j'étais parti sur l'idée d'un moto réducteur qui, si de bonne qualité, devrait avoir un jeu angulaire final très faible.
Mais je garde l'idée de l'utilisation d'une courroie crantée.

Mon autre choix est de ne pas avoir de blocage physique des positions d'arrêt, de façon à pouvoir reporter le choix de la position des voie ,donc de l'arrêt en position donné par le nombre de pas du moteur.

La difficulté sera peut être la façon de commander pour aller d'une position à une autre, les angles ne seront pas toujours égaux ! Mais je n'en suis pas encore là ...  j'ai à travailler vos infos

[Jean-Luc]

Bonjour à tous,
la solution de Jean-Luc , à entraînement direct , n'avait-elle pas donné satisfaction ?

Ben si

Je comprends pas trop le besoin de mettre un réducteur.