Microscope polarisant (moteur)

Agathe Carabin et Mila Antossevitch 

26/01/24

Problématique: 

Le microscope numérique VHX-7000 de Keyence est un microscope à haute résolution qui permet d'observer et prendre des images en haute résolution. L'utilisation de ce microscope en géoscience necessite l'ajout d'un polariseur, ce qui manque aujourd'hui au microscope. Nous voulons donc dans un premier temps créer une bague avec ce polariseur que nous pourrions attacher à la lumière qui vient du dessous. Dans un second temps, nous aimerions inventer une pièce qui s'utiliserait comme une platine. Pour que cela fonctionne, il faut pouvoir déplacer notre lame tout en la gardant centrée, il faut donc que l'analyseur et le polariseur ne bougent pas. Pour cela nous aimerions créer un système motorisé qui contrôle la rotation qui serait controlé par une manette pour regler l'angles de rotation. 

Première étape: 

Pour cette première étape, nous avons tout d'abord fait un schéma nous permettant de visualiser comment la pièce comportant le polariseur allait pouvoir être conçue.

Voici le schéma ci-dessus. 

Nous devons maintenant réaliser ces differentes pièces en 3D grâce au logiciel Open Scad. 

02/02/24

Premier test d'impréssion de l'anneau numéro un : temps d'impression 30min. Puis on essaye la pièce sur l'objectif pour ensuite faire les ajustations.

Nous avons imprimé notre pièce avec une imprimante 3D. Et nous avons obtenu ceci: 

Nous pouvons voir sur cette photo qu'il y a eu un probleme d'impression dû au fait que nous avions confondu diamètre et rayon. Nous avons donc fait les modifications sur le fichier pour la suite.

De plus, nous sommes aller l'essayer sur l'objectif, il était un tout peit peu trop petit, nous avons donc modifier les mesures en ajoutant 200 microns à nos mesures. 

Nous avons continuer à modéliser la suite des anneaux: 

Il reste à modéliser les graduations autour du dernier anneaux. Nous pourrons ensuite imprimer toutes les pièces et vérifier que tout passe bien dans le microscope. 

09/02/24: 

Nous avons aujourd'hui réalisés les graduations sur le dernier anneau et nous avons corrigé nos trous pour les vis sur les deux anneaux qui ont besoin de trous.  Nous devons mainenant mprimer ces pièces, réaliser un dessin pour pouvoir faire les trous des vis dans le film polarisant et tester nos pièces sur le microscope.

Nous pourrons ensuite passer à la seconde étape du projet. 

16/02/24:

Nous avons récupérer les pièces imprimée. Petit problème: l'imprimante a confondue diamètre et rayon, les pièces sont donc trop grandes pour pouvoir être essayées sur le microscope. Mais grâce à celles-ci nous avons pu réviser nos mesures: l'épaisseur de l'anneau supérieur, en effet il n'etait pas assez épais et a cassé facilement, la taille du trou pour les vis et pour la tête de vis qui étaient trop courts, les vis ne passaient pas dans les trous, et finalement nous avons augmentés nos jeux entre les pièces. Nous avons lancé une nouvelle impression.

 

De plus, nous avons réalisé sur open scad un dessin pour pouvoir créer les trous dans le polariseur et le couper en rond. 

01/03/24:

Nous avons fait la correction des problèmes dûs à la confusion diamètre/rayon avec OpenScad. Modification de l'epaisseur des anneaux qui étaient trop fins pour soutenir les trous de vis. 

Nous sommes allées tester l'impression sur les imprimantes du FabLab (qui necessitaient une maintenance). Pour découper le polariseur nous avons pensé à une découpeuse vinyle. Il y en a une grande au FabLab que nous pourrions utiliser, pour cela nous devons acheter des films polariseurs en format A4. 

Pendant l'impression 3D des pièces nous sommes allées visualiser le microscope pour voir comment nous pourrions concevoir le bras mécanique qui permettra de faire tourner la plateforme. Il comportera donc une pièce aggripant la plateforme près de la lumière, une crémaillaire entourant le dernier anneau du microscope, un petit engrenage roulant sur la crémaillaire grâce à un moteur. Toutes ces pièces sont à concevoir en 3D sur OpenScad. Nous avons donc réalisé les mesures nécessaires.

08/03/24:

Nous sommes allées récuperer nos pièces qui étaient en impression au Fablab. L'impression s'est très bien déroulée. Nous sommes donc allées les essayer sur le microscope. Il y a encore quelques modifications à effectuer sur le code. Nous devons diminuer les pièces en hauteur et rajouté un petit peu d'espace pour pouvoir les passer autour de la lumière. Nous avons donc fait ces changements lors de cette séance.

 

Nous sommes donc allées faire une nouvelle impression. Nous avons décider d'ajouter des petits rebords pour eviter de rayer le polariseur si jamais la vitre est mal mise. Les pièces ne sont pas très bien sorties. En effet, il y a eu des problèmes de bulles dans le plastique et nous avions oublié de changer quelques mesures. Nous avons donc fait les changements et nous ferons une nouvelle impression au Fablab plus tard.

 

Finalement, nous sommes allées faire le découpage du fim polarisant. Comme la découpeuse vinyle est grande nous faisons une impression en même temps que le groupe qui travaille sur l'autre microscope sur une feuille A4. Nous avons ici aussi rencontré quelques problèmes. Tout d'abord la feuille utilisée était collante, ce qui n'est pas ce que nous recherchons, et nous avons fait la découpe dans le mauvais sens de la feuille. Cela a fait que les pièces n'étaient pas toutes découpées entierement. Nous ferons donc une nouvelle découpe la semaine prochaine avec la bonne feuille et sans les erreurs de position. 

15/03/24:

Nous avons fait imprimer durant la semaine les pièces avec les modifications que nous avions effectué la semaine dernière. Les pièces ont très bien été imprimées, mais elles étaient encore trop petites pour le microscope à cause selon nous de la dillatation du plastique lors de l'impression. Nous avons donc refait des modifications et nous ferons à nouveau imprimer les pièces dans la semaine. 

Le FabLab était fermé aujourd'hui. Nous n'avons donc pas pu faire la découpe de la feuille polarisante. Nous allons essayer de la faire avec l'autre groupe dans le courant de la semaine prochaine. 

Nous avons avancé sur la deuxième partie du projet. Nous avons commencé à créer le bras qui accrochera à la plateforme. 

Nous continuerons les modifications la semaine prochaine. 

22/03/24:

Nous avons imprimé une nouvelle fois les pièces. Nous avons pu les tester sur le microscope et elles passaient très bien dedans. Nous pensons peut être refaire d'autres petites modifications (car la pièce du bas est un tout petit peu trop large et est peut être inutile au final). 

Nous sommes allés faire la découpe du filtre avec l'autre groupe qui travaille sur l'autre microscope. La découpe s'est bien passée de notre côté, le film est entier et s'imbrique très bien avec les autres pièces. Nous avons donc notre pièce globale entière et presque finie. 

Nous avons de plus avancé sur le code de la deuxieme partie. Nous avons finis le bras. Et nous avons commencé à coder une pièce qui entourerait le bas du microscope et qui porterait un engrenage permettant la rotation.

29/03/24:

Aujourd'hui, nous avons vissé les visses sur la première pièce et nous sommes allé l'essayer sur le microscope une nouvelle fois. La pièce passe et la polarisation fonctionne très bien. Nous n'avons donc plus à y toucher normalement. 

De plus nous avons continué à avancer sur la deuxième étape du projet. Nous avons ajouté l'engrenage sur la pièce qui entoure le bas du microscope ainsi que les trous pour pouvoir faire passer une vis pour serrer la pièce. 

De plus nous avons remodifié la barre pour pouvoir laisser plus de place pour le moteur. 

Et nous avons finis par réaliser le dernier engrenage qui sera surement à remodifier en fonction du choix du moteur.

référence moteur: moteur pas-à-pas Johnson Electric, 12V, dia.de l'arbre 1.5mm, Code commande RS: 383-1267, Reference fabriquant: 53154, marque: Johnson Electric. (21,66 euros TTC) 53154 | Moteur pas-à-pas Johnson Electric, 12 V, dia.de l'arbre 1.5mm | RS (rs-online.com)

05/04/24: 

Nous avons lancé une impression des deux nouvelles pièces (bras et grand engrenage) au FabLab. Nous nous sommes rendu compte que la taille du bras avait été divisée par 2 par l'imprimante et nous devrons le réimprimer plus tard. Nous essayerons les pièces sur le microscope le plus vite. 

De plus nous avons commencé à essayer de coder le moteur. On comprends rien donc on va se documenter pour la prochaine fois. Nous avons rassembler toutes les pièces pour faire fonctionner le moteur: l'Arduino Mega 2560, un shield, un écran et un joystick (mais il nous faut un adaptateur pour le brancher sur le shield). Nous avons aussi cherché un code pour s'inspirer pour le notre. Pilotage d'un moteur pas à pas avec un joystick - RedOhm

[GUIDE] Arduino moteur pas à pas 28BYJ-48 stepper + code, câblage (arduino-france.site)

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