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MakerBeam - Ajout d'un coupleur, calcul du déplacement longitudinal sur une vis

Chez MCHobby, nous avons étendu la gamme MakerBeam (le kit de profilé) pour y inclure une offre de motorisation adaptée.
Grâce à cela, vous pouvez non seulement créer un structure mais vous pouvez aussi la motoriser à partir des produits Arduino et Raspberry Pi que nous proposons.
En plus du produit, nous vous présentons également la méthode de calcul du déplacement d'un chariot le long d'une vis.


Aujourd'hui nous accueillons un coupleur mais pas n'importe lequel, il s'agit d'un coupleur FLEX 5mm vers 8mm.
  
Coupleur 5 vers 8mm disponible chez MCHobby
En quoi ce coupleur est-il si important?
Pour commencer, parce qu'il permet d'utiliser une tige filetée de 8mm de diamètre sur vos montages.
Il est très facile de s'en procurer, ce qui transforme la motorisation d'un chariot en jeux d'enfant (ou presque).
Il devient donc très aisé de réaliser quelque chose comme ceci... et de connaître exactement le déplacement en millimètre.
Motorisation axe Z de l'OrdBot MCHobby
Rien n'empêche d'utiliser un axe standard de 8mm, ils sont aussi plus répandu que des axes de 5mm (ce dont vous auriez besoin si vous utilisiez un coupleur de 5 vers 5mm).
L'axe de 8mm à cet avantage d'être plus résistant au flambage (le fait de s’affaisser et se courber sous l'effet de son poids ou d'autre contrainte)... en gros, un axe de 8mm à tendance à rester naturellement "plus droit".
Coupleur 5 vers 8mm disponible chez MCHobby

Coupleur 5 vers 8mm disponible chez MCHobby
Type de tige filetée
Les tiges filetées de 8mm de diamètre sont très courantes. Vous en trouverez sans peine au magasin de bricolage du coin.

Hormis la matière, il existe deux types de tige filetée.
  • Celles au pas (wikipedia.fr) standard de 1.5mm (l'espace entre deux dents successives)
  • Celles au pas dit "fin" de 1.25mm 
Les imprimantes 3D OrdBot utilise des vis au pas de 1.25mm mais un pas de 1.5mm conviendra très largement à la plupart des projets.

Comment calculer le déplacement longitudinal?
Sur l'exemple ci-dessus, ont constate aisément que la rotation du moteur provoque le déplacement longitudinal du chariot le long du support.
Ce qu'il est intéressant de connaître, c'est nombre de millimètres parcouru....

Données nécessaires:
  1. Le pas de la vis. Prenons une vis au pas de 1.5mm
  2. Le moteur pas à pas. Prenons le moteur que nous proposons ici ou là (avec un plus grand couple).
    Ces deux moteurs ont 200 pas.
Influence du pas de la vis
Si votre vis fait un pas 1.5mm, le déplacement est de 1.5mm pour un tour complet de la vis.
Si le moteurs pas-à-pas fait 2 tours alors la vis (et le chariot raccordé dessus) se déplace de 2 x 1.5mm soit 3mm.

Si vous aviez une vis au pas de 1.25mm, 2 tours de moteurs pas-à-pas = 2 x 1.25mm = 2.50mm de déplacement longitudinal.

Influence du moteur pas-à-pas
Si votre moteur pas-à-pas fait 200 pas (200 "steps" chez nos anglophone), cela signifie qu'un tour complet (une révolution) de l'axe est réalisé au terme de ces 200 pas.

Calcul du rapport mm/pas
Soit un moteur de 200 pas par révolution et une vis d'un pas de 1.5mm
Déplacement en mm/pas = pas de la vis / nbre de pas du moteur
Déplacement en mm/pas = 1.5mm / 200 = 0.0075 mm/pas.... WHOAW! quelle précision!
Appellons donc ce rapport mmpp (mm par pas).
Dans notre cas mmpp = 0.0075

Combien de pas ai-je besoin pour tel ou tels déplacement
Disons que vous voulez Déplacer votre chariot de 5 cm.
Combien vous faudra t'il de pas?

Pour 5cm = 50mm, il faudra:
Nbre de pas nécessaire = déplacement en mm / ppmm = 50 / 0.0075
Nbre de pas nécessaire = 6666,6666..  arrondissons à 6667 pas :-)

Petite vérification de notre calcul:
Pour 6667 pas, le déplacement sera de 6667 * 0.0075mm/pas = 50.0025mm :-) donc 5cm

Comment piloter un moteur pas à pas?
Une fois que l'on a compris, c'est assez simple.
Nous avons plusieurs tutoriels en Français à ce sujet.
Où acheter