CNC mit Gleichstrommotoren

Hi,

so hier ist mein Projekt das ich komplett aufbaue mit Stahlführungen und mit Gleichstrommotoren. Für Gleichstrommotoren hab ich mich entschieden da ich ein gutes dynamisches Verhalten erreichen will, also hohe mögliche Verfahrgeschwindigkeit (ca Fmax1800 == 1800mm/min) mit gleichzeitig guten Eigenschaften was Präzision angeht. Vor allem will ich das gleiche Konzept umsetzen wie es in regulären Fräsmaschinen eingesetzt wird.

Die Regelung der Antriebe baue ich auf mit einem ATmega64 der mit einer modifizierten PID Regelung die Gleichstrommotoren via PWM steuert. Die Regelung ist/wird so implementiert das sie als Basis die PID Logik benutzt (also wirklich PID und nicht etwa PD) mit einem modifizierten Integralanteil, der erkennt das "er" sich dem Zielpunkt nähert und dann aktiv abbremst statt einfach nur die Steuerspannung zu reduzieren wie dass eine normale PID Regelung macht. Hierzu habe ich mir ein Modell überlegt das mittels Regelungs-Parametrisierung die Massenträgheit der Abtriebseinheit (incl Rotor des Motors) wiederspiegelt und für jede Achse entsprechend der mechanischen Eigenschaften Parametrisierbar ist.
Das Ganze ist in einer Simulation die ich hierfür schrieb schon ganz ordentlich gelaufen, die Graphen U-t, v-t, s-t und a-t sind schon einigermassen stetig und haben kaum "Hacker" im Verlauf, so dass der Antrieb nicht übermässig belastet werden dürfte.

Hier im Forum habe ich nur Projekte gefunden mit Schrittmotoren die mit käuflichen Controllerkarten gesteutert werden. Aber ich wollte alles selbst aufbauen und eben keine vorgefertigten Schaltungen benutzen.

Die mechanische Seite beruht auf Lineareinheiten die mit einer T-Führung ausgestattet sind und über Kreutz miteinander verschraubt werden. Die Linearführungen sollen so Stabil werden, dass ich auch Stahl damit fräsen kann, zumindest in kleinen Zustelltiefen.

Als Basis benutze ich eine gewöhnliche Säulenbohrmaschine die mir die Z-Achse gleich mitliefert.

Hier ein paar Konstruktionszeichnungen der geplanten Maschine im Solid-View noch ohne Antriebe:

Anhang 35711
Detail: Kreutzschlitten

Anhang 35710
Detail: Kreutzschlitten andere Ansicht

Anhang 35709
Detail: Gesamtansicht


Wenn ich wieder ein Stück weiter gekommen bin werd ich das hier berichten.




Was denkt Ihr davon?


Gruss,

O.

Interessantes Projekt. Wie werden die aktuellen Positionen in den
einzelnen Achsen ermittelt? Wie genau und mit welcher Wiederhol-
genauigkeit ist das bei diesem Konzept lösbar? VG Micha

Hi hardware.bas,


bei meinem jetzigen Versuchsaufbau benutze ich Drehgeber aus einer "geschlachteten" Maus die ca. 270 Impulse pro Umdrehung erzeugen.
Die Abtriebsspindel ist eine M6 Gewindestange => Steigung 1mm.
Meine PID Regelung ist noch nicht perfekt, schafft aber bereits bei langsamen/kurzen Positionierschritten eine Wiederholgenauigkeit von ~ 3 Schritten, hier sind aber noch einige Optimierungen möglich.
Das Umkehrspiel soll dann schliesslich per Parametervorgabe pro Achse im µC gespeichert werden und wird automatisch korrigiert werden.
Ergo:

270 Schritte / 3 = ~100 ==> ~0.01mm


Die Positionserfassung übernimmt der µC nach dem Starten und Referenzpunkt anfahren autark mittels der Drehgeber.

Ich will den "Kleinen" schliesslich mit ISO Code füttern den er dann in 3 Achsen simultan interpolieren soll. Jedenfalls ist das meine Vorstellung für das fertige System. ;-)
Auf der PC-Seite muss also nur ein Proggi laufen das die Koordinaten anzeigt und den µC mit Daten füttert und evtl. Grafisch darstellt was da auf der Fräsmaschine passiert.


O.

Hallo O!

Eine Bohrmaschine ist keine Fräse, weil sie für die Beanspruchung des Bohrens konzipiert ist. Das wird so nichts, und es ist schade um die gute Arbeit, die du sonst in das Projekt steckst. Es ist nicht nur Murx, sondern auch gefährlich.

Nehme anstatt dessen eine Fräse oder baue eine Fräse nach.

grüsse,
Hannes

Hi Hannes,

vermutlich basierst Du deinen Einwand auf die Zeichnung, die jedoch noch in einem prematuren Stadium ist.
Mir ist durchaus bewust dass eine Bohrmaschine nich für Querkräfte geeignet ist wie sie beim "echten" Fräsen auftreten, auch besitzt sie keinerlei Sicherheitstechnik.
In der entgültigen Version wird auf jeden Fall eine Sicherheitskette (NOT-AUS) umgesetzt die jederzeit alles stillegen kann und eine Art Sicherheitskäfig werde ich auch drum herum bauen.

Von den Querkräften her vermute ich schon, dass das Maschinchen Zustellungen von 0,1 bis 0.2mm gewachsen sein wird, da ich schon vom Konzept her eher auf HSC als auf konventionelles Fräsen setze. Deshalb verbaue ich ja auch Gleichstrommotore die ein hohes Dynamikverhalten erlauben.

Im Übrigen wird natürlich auch die Z-Achse gesteuert, was hier noch nicht eingezeichnet ist.


Gruss,

O.

Hi Osser
ich finds toll das auch mal jemand keine stepper nutzt ich bau auch grad sowas ähnliches und bau erstmal ein modell aus lego. wollte und hab auch es erst mit der maus probiert bin aber an der Z-achse gescheitert. weil ich das mausrad nicht auswerten konnte. und in der genauigkeit seh ich kein problem. außer man hat nicht sauber programiert oder es werden bei der maus schritte übersprungen.

Hi O,

mein Einwand beruht auf etwas ganz anderem: Auf meinem Fachwissen über Werkzeugmaschinen. Über dein Vorhaben werde ich nicht diskutieren, da solche Dinge nicht durch Diskussion gelöst werden, sondern durch Berechnungen.

Ich wollte dich nur gewarnt haben und verabschiede mich von dem Thema.

vohopri

also die gleichstrommotor geschichte reizt mich ja auch. den du baust ja quasie servos nach. könnte man das ganze net so lösen das man auch ein standart fräs-programm nutzen kann. also eine steuerung bauen die auch mit dem takt richtungssignal läuft?

ansonsten werde ich die geschichte mit interesse weiter verfolgen.

Gibt nix besseres als praktische Beweise und wir sind gespannt darauf!
Die zweifelos schnelle Verfahrgeschwindigkeit mit DC-Motoren wird
kombiniert mit 0,01mm Genauigkeit - wieviel Zeit braucht das Anschleichen
an Stopppunkte - mit Haltemomenten, absoluter Wiedeholgenauigkeit,
ausgefeilter Schaltungstechnik. Gutgemeinte grosse Neugier, wie das
Ziel funktioniert. VG Micha

Hi @all,


@Bammel:

Zitat:

---

...eine steuerung bauen die auch mit dem takt richtungssignal läuft?

---

Die Geschwindigkeit wird mittels PWM an einem Ausgang des µC gesteuert und die Richtung mit einem anderen Ausgang, zwei Signal-Leitungen also pro zu steuernder Achse. Das Ganze ist realisiert auf einer extra Leistungsplatine mit drei Kanälen, für jede Achse ein Kanal. Mit je einer TLE5205-2 H-Brücke und vorgeschalteter NAND Logik habe ich die Leistungstreiber der Achse(n) realisiert.
Die Vorschaltlogik ist nur dazu da, dass der Motor ohne angeschlossenen µC nicht läuft und damit PWM auch in beide Richtungen mit Freilauf geschaltet wird. Der TLE5205-2 ist in der Hinsicht ohne externe Logik etwas seltsam beschaltet. Das Ganze ist dann mit Opto-Kopplern isoliert, damit mir das "Bürstenfeuer" nicht irgentwie den µC nervt.

Anhang 35712
...und so siehts aus. (Nur ein voll aufgebauter Kanal bis jetzt.)


@hardware.bas:
Muste grinsen als ich deinen Post gelesen habe. Klar sprech ich da Gross-Auf, aber ohne ein Ziel kein Weg..... richtig?
Das ganze Thema reitzt mich einfach schon ewig und deshalb wollte ich das hier öffentlich durchführen, dass falls ;) etwas total in die Hose geht mir der ein oder andere vom Schlauch helfen kann auf dem ich dann vielleicht gerade steh...

Die modifizierte PID Regelung ohne Lasteinkopplung der Abtriebe geht aber wie oben beschrieben bereits ganz ordentlich. Genauere Messungen kann ich erst durchführen wenn die erste Führung aufgebaut ist, bin gerade dabei den Flachstahl zu besorgen. Ohne reelle Belastung des Antriebs kann ich die Parameter der Regelung ja schliesslich nicht vernünftig bestimmen und das Umkehrspiel schon gar nicht.
Sobald das erledigt ist und die Achse bewegt sich werd ich hier mal einen Video einstellen, dann kannst Du sehen wie gut/schlecht das bis jetzt geht.

Ach ja die Einregelgeschwindigkeit:
Einregeln 020 Schritte der Encoder-Scheibe ==> ~1sec
Einregeln 050 Schritte der Encoder-Scheibe ==> dito
Einregeln 100 Schritte der Encoder-Scheibe ==> ~2sec

(100 Schritte entsprechen ca 1/3 Umlauf des Motors)
Zeiten hab ich mit Sekundenzeiger der Uhr abgelesen, also Pi mal Daumen.


Gruss,

O.

also habe ich das richtig verstanden das du vom pc ein takt und richtungssignal bekommst und das auf den motor quasie sendest!? (doof ausgedrück)

ich stelle bzw. würde mir wünschen das das ganze genauso funktioniert wie bei ner schrittmotorsteuerung nur halt mit nem dc-motor (servo halt)

das umkehrspiel wird dort dann ja auch vom pc umgerechnet.

War ehrlich gemeint! Drücke fest die Daumen! VG Micha

Hi Bammel,


die Steuerung funktioniert ganz anders als bei Schrittmotoren und ich verwende keinen PC sondern einen Micro Prozessor von Atmel. Prinzipiell geht das aber auch beinahe genauso mit einer PC Steuerung.

Beim Schrittmotor hast du eine Leitung für den Takt (n Steps/min) die Richtung (vor/rück) evtl. eine für Halbschritt und meist eine Enable/Disable Leitung (Steuerung ein/aus).

Bei der Gleichstrommotor Lösung kann man mit 2 oder 3 Leitungen Auskommen. Da ich mit meiner Schaltung auf die Bremsfunktion verzichtet habe reichen mir 2 Leitungen.
Leitung 1: Richtung (vor/rück)
Leitung 2: PWM (U/min)

PWM(Puls Weiten Modulation) ist einfach eine Schwingung mit gleicher Periode und einstellbarer Pulsweite. Meine PWM Grundfrequenz ist ca. 28KHz, so dass das Ganze nich hörbar ist.
Anhang 35713
Legende: PWM (https://www.roboternetz.de/wissen/in...itenmodulation)

Das Problem bei PWM ist dass wenn man z.B. PWM im Intervall ]0,255[ einstellen kann nicht etwa 1 die langsamste Geschwindiogkeit ist, 127 mittel schnell und 255 die schnellste. Meine empirischen Werte für den jetzigen Motor sind z.B. folgendermassen.

Das Losbrechmoment(bis er beginnt zu drehen) wird erreich bei folgenden PWM Einstellungen:
vorwärts: ~87
rückwärts: ~112

Hysterese von der Losbrechmoment PWM Einstellung bis wieder zum Stillstand ist bei mir ca. 6-8 Einheiten weniger.
Die Angaben beziehen sich hier auf eine Vorsteuerspannung von ~10V.

Ein Motor läuft halt noch nicht Los bei einer Effektiv Spannung von 0,5V wenn er eine Nennspannung von 8,0V hat sondern erst bei ca 4,5V, dann aber gleich mit 1000U/min.

Der Trick für die Lageregelung die ich baue ist jetzt der, die Steuer PWM Einstellung so geschickt zu wählen dass der Motor exact so weit Dreht wie das vom ISO Programm (G-Code/M-Code) vorgegeben wurde.
Soll der Motor z.B. eine Umdrehung durchführen (entspricht 1mm Verfahrweg) muss die Motor-Regelung dafür sorgen dass:
1) das Losbrechmoment überwunden wird
2) der Motor auf die Solldrehzahl beschleunigt
3) die Solldrehzahl einen bestimmten Weg lang hält
4) wieder rechzeitig abbremst um genau an der richtigen Position stehen zu bleiben


Dummerweise sind die Punkte 1-4 nicht wirklich trivial, da sich die Parameter für jede Achse unterscheiden und in der Praxis sogar von der Werkstückgrösse abhängen. In der Praxis kann eine Stahlplatte leicht mal 500Kg wiegen worauf die Antriebe natürlich dementsprechend reagieren müssen. Für meine Mini-Fräsmaschine ist das aber vermutlich unrelevant. O:)


Erst mal Stahl für die Lineareinheit besorgen beim freundlichen Stahlhändler und dann schaun wir mal weiter.


O.

Das mit den Gleichstromotoren ist nicht so ungewöhnlich. Die Kombination Motor+ Dehgeber + Regler wird auch als Servomotor angeboten. Das ist durch die Steuerung etwas aufwengider als mit Schrittmotoren, aber man hat eine meist bessere Dynamik. Allerdings hat man praktisch kein (nutzbares) Rastmoment und muß auch im Stillstand immer aktiv nachregeln. Das kann im zusammenspiel mit Umkehrspiel etwas problematisch werden.

Für eine genaue Regelung der Position gibt es extra Motoren mit wenig Rastmoment und mit integriertem Incrementalgeber.

jup alles klar. aber du verwendest also bei deinem vorhaben deine eigene "norm" und jezze nicht die das du universel andere fräsprogramme nutzen kannst. das wäre so mein ding einen dc-motor, sprich servo, mit den signalen zu "befeuern" die auch eine strittmotorsteuerung braucht bzw verwendet.

wenn du sowas bauen würdest wärest du glaub ich der held hier unter den fräsenbauern :-D sofern es dann auch nachbarbau ist

Hallo

Zitat:

---

"geschlachteten" Maus die ca. 270 Impulse pro Umdrehung erzeugen

---

Was ist das für eine Maus?
Es ist nicht jeder DC Motor als Servomotor geeignet.
Bei den billigen Motoren sind die Kollektoren z.B. nicht fein genug unterteilt, wodurch die Lageregelung zu wünschen übrig läßt.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

mit was machst du die pc software?

Hi @all,

@Besserwessi:
Die Regelung, wie sie jetzt ist, beendet sich selbst nach erreichen der vorgegebenen Position. Später wird jeder der Achsregler via Sheduler endlos beaufschlagt, dazu benutze ich die Multitaskinglogik die ich bereits entwickelt habe (https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...t=multitasking).
Durch die Regelung erhalte ich ein gewisses Haltemoment, da bei Auslenkung vom Istwert aktiv gegengesteuert wird. Da M6 mit einer Steigung von 1mm aber selbsthaltend ist wird ein Haltemoment vom Motor denke ich nicht nötig werden.


@Bammel:
Dem µC wird über die serielle Schnittstelle dann ISO Code überspielt, also z.B.
G00 Z10.
G00 X10. Y20.
G00 Z5.
G01 Z1. F300
G01 Z-0.1 F50
G01 ...
...
jeweils Zeile für Zeile mit einem kleinen Zeilenpuffer im µC. Deshalb habe ich auch den ATmega64 gewählt da er 4K SRAM hat was zum Puffern des ISO-Codes gebraucht wird abzüglich der belegten Variablen etc.


@Yossarian :
Das war ne alte Logitec Maus von 1992. Den Getriebemotor hab ich bei Conrad erworben
Motor 4-15V/12V/DC 11:1 ArtNo:222363 - 62
mit einer 16er Kommutator Teilung und der Stator besteht aus 4 Magneten soweit ich das sehen kann.


@Thomas$:
Die Software zum seriellen übertragen der ISO-Daten muss ich noch schreiben. Werd am Anfang wohl AsuroFlash Script verwenden (https://www.roboternetz.de/phpBB2/vi...er=asc&start=0).


Gruss,

O.

Hi @all,

so den Flachstahl für die Lineareinheiten hab ich beim freundlichen Stahlhändler bestellt und die Specs. dort erklärt. Es müssen ja ein paar Fräsarbeiten erledigt werde die ich momentan noch nicht selbst ausführen kann. Nächste Woche ist das fertig, hat Er zumindest gesagt, dann kann ich die erste Einheit zusammenbauen. \:D/


..wie lange eine Woche doch sein kann ---schmacht---.


O.

Das Ganze muss aber noch auf beiden bzw. allen drei Achsen synchron funktionieren damit die Bahn exakt abgefahren wird.

MfG
Manu

Hi ManuelB,


das werde ich im nächste Schritt, nach dem alle drei Achsen aufgebaut sind, umsetzen. Erst mal sollen die einzelnen Achsen reproduzierbar bestimmte Positionen anfahren können. Sobald das dann mit festgelegtem Vorschub etc. funktioniert werde ich mich an die Syncronisation machen um nicht achsparallele Geraden und Bögen zu interpolieren.

Hast Du da schon Erfahrung gesammelt?

O.

Hallo,
leider habe ich mit Servosystemen noch keine Erfahrungen gemacht. Hab zwar schon mal etwas geschaut, z.B. wegen des Uhus ( http://www.uhu-servo.de/servo_de/index.htm ) , bin aber erstmal bei Steppern geblieben.

MfG
Manu

moin moin,

machbar ist so eine DC-Reglung, habe vor Jahren auch mal demit "rumgespielt". Per PWM wurde der Motor allerdings mit +/- Spannung geschaltet, dadurch konnten auch gaaanz geringe Drehzahlen bei volle Kraft eingestellt werden.
Um universeller zu bleiben sollte jede Achse einen eigenen MC bekommen, kostet nicht viel, eröffnet jedoch "ungeahnte" Möglichkeiten.
Die Positionsberechnung inklusive Radienkorrektur kann auch direkt im MC erfolgen. Die Anzeige (auch wieder mit MC) wertet die Motorsteuersignale aus und errechnet selber die Positionen.
Die Positionsberechnung ist für DC-Motor und Stepper identisch.
Aus der momentanen Position und der Zielposition wird der notwendige Weg berechnet. Bei DC-Motoren wird dieser Weg an die Achsen-MCs gesendet, diese setzen den Weg um. Bei Steppern habe ich bei mir dann die Aufbereitung im MainMC mit eingebaut, die StepperMCs bekommen per SPI die Schrittimpulse übermittelt.

MfG
Peter

Hi Peter1060,


im Moment hab ich leider die Bauteile für die Lineareinheit, die Mechanik also, noch nicht und teste ohne Wiederstandsmoment auf dem DC Antrieb. Die Regelung erfolgt mit einem abgewandelten PID Regelkreis der einen nachgeschalteten Jitter für Microsteps benutzt.

Wenn später alle drei Achsen angeschlossen sind soll ein ATmega64 autark regeln. Ich schicke also nur ein Positionstupel und den Grenzvorschub an den Prozessor und er soll dann die Achsen entsprechend einregeln.

Dummerweise verhält sich ein DC Motor abhängig davon wie der Kollektor gerade steht immer etwas anders, was ich noch in die Regelung einfliessen lassen will/muss damit sich alle Achsen später dann deterministisch verhalten. Damit "spiel" ich gerade rum. ;)
Vermutlich werden die Kollektoreffekte gedämpft wenn die Mechanik angeschlossen ist, mal schaun.

Zitat:

---

Per PWM wurde der Motor allerdings mit +/- Spannung geschaltet, ...

---

Meinst Du mit +/- vorwärts/rückwärts?
So ist meine Schaltung dann scheinbar auch aufgebaut:
Steuerleitung 1: vorwärts==high/rückwärts==low
Steuerleitung 2: fahren==high/freilauf==low (für PWM)
Die Reglung bremst aktiv mit Gegenstrom.

Ach ja -- wenns gleich perfekt funktionieren würde wär das ja langweilig.....


Hattest Du keine Syncronisationsprobleme mit mehreren Prozessoren?
Deshalb hab ich mich nämlich für nen etwas dickeren ATmega entschieden, damit der alle Achsen zusammen Ansteuern kann.


Gruss,

O.

moin moin,

mit +/- meinte ich, der Motor wird umgepolt, bei PWM50% ist die resultierende Spannung 0.
Zur Lagereglung wird dann noch ein Inkrementalgeber gebraucht. Dessen Impulse sind dann wie die Steuerimpulse eines Schrittmotors zu sehen. Der Lageregelkreis vergleicht also Vorgabefrequenz mit der Rückmeldung vom Drehgeber. Dann noch die Rückmeldeimpulse zählen und fertig ist der Positionsregler.
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>>hab ich leider die Bauteile für die Lineareinheit, die Mechanik also, noch nicht ...

na, sowas hat man doch in der Bastelkiste liegen 8-)))
Für Versuche reicht doch eine Gewindestange und ein Brett...soll ja ruhig Reibung haben.
Wenn ichs schaffe gibts heute abend mal ein Foto von meinem Testaufbau.
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Bei mir sendet der MainMC ein Byte seriell an alle StepperMCs, da steht dann drin welcher Motor wie zu steppen hat. Gleichzeitig senden die StepperMCs den Zustand der Endlagen zurück.
Ale StepperMCs arbeiten dadurch synchron.
Die Geschwindigkeit steuert der MainMC per Zeit.
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>>hohe mögliche Verfahrgeschwindigkeit (ca Fmax1800 == 1800mm/min)

Mein Portal wiegt ca. 18Kg und wird durch zwei 5Phasen-Schrittmotore (je ca. 0.6Nm) angetrieben. Maximal fahre ich derzeit mit 1500mm/min, ohne Last schafft die Elektronik bis 3000mm/min.
Also, nur wegen hoher Geschwindigkeit ist DC nicht notwendig. Meine Meinung.
Der MainMC ist bei mir derzeit ein AT89C51ED2 (22,1184MHz) mit einem FPU-Coprozessor C8051F365 (der rechnet mit 98MHz Takt, Sinuswert dauert ca. 90µs).
Insgesamt sind in der Fräse 7 MCs verbaut.

MfG
Peter

moin moin,

sorry ging nicht früher, das Hundebaby ist da...

Im Anhang das Foto von meinem Testaufbau.
Schrittmotor(1,9Nm)-Kupplung-Kugelumlaufspindel (575mm Weg) mit Linearführung.
Die kleine Platine ist der Schrittmotortreiber.
So im Leerlauf kann der Stepper mit 10Khz getaktet werden, das sind dann 100mm/s = 6000mm/min. Mit Last allerdings weniger.


MfG
Peter

Gings hier nicht um DC-Motoren? Wir sind alle gespannt! VG Micha

moin moin,

wenn ich im Testaufbau den Stepper durch einen DC-Motor ersetze, kann ich auch das testen. Dazu ist dieser Aufbau ja vorgesehen.
Die verwendeten Teile können alle durch Baumarktteile ersetz werden, geht also unheimlich schnell aufzubauen.
Bei meinen Versuchen vor Jahren hatte ich 5polige DC-Motore und das Problem von Poljittern.
In der Firma benutzen wir als DC-Motore 3Phasige Synchronmotore(BLCD). Ähnlich Microstepping wird da die Position über die Stromverteilung an die Phasen geregelt. Die einzelnen Antriebe arbeiten unabhängig von einander.
Bei sychroner Ansteuerung wird es schwierig den Gleichlauf hinzubekommen. Der Motor mit der längsten Fahrstrecke muß Master sein, aus seiner Steuerpannung sind die anderen Steuerspannungen abzuleiten. Hier ist dann wieder die Analogie zum Schrittmotor.
Die DC-Reglung wird wegen der notwendigen Rückführung aufwendiger.

MfG
Peter

Hi,

schöner Versuchsaufbau Peter!!!

Im Moment benutze ich lediglich simple M6 Gewindestangen und keine Kugelumlaufspindeln. Um das Ganze mit gewöhnlichen DC Motoren zu betereiben reitzt mich einfach schon lange, weshalb ich das jetzt eben in die Realität umzusetze.

Nächste Woche hab ich das Material für die Achsen und kann dann eine Achse aufbauen und optimieren, messen, etc. Bis dahin ist alles leider nur Theorie, die sich ja immer von der Praxix unterscheidet ;)


Olli

moin Olli,

>>Dem µC wird über die serielle Schnittstelle dann ISO Code überspielt, also z.B.
G00 Z10.
G00 X10. Y20.
G00 Z5.
G01 Z1. F300
G01 Z-0.1 F50
G01 ...

Frage: Wozu sind die Punkte notwendig?

...und wie weit ist den da das Prog und was willst Du alles im MC machen?

Bei mir wird der "pure" unbearbeitete G-Code an die Fräse gesendet, alle Rechnungen, einschliesslich Radienkorrektur, macht der MC in der Fräse.

MfG
Peter

Hi,


die Dezimalpunkte stehen da nur der Vollständigkeit halber.

Das Proggi des MC ist für eine Achse fertig und von aussen Parametrisierbar mit AF Script. AF Script läuft in AsuroFlash und kann serielle Protokolle für z.B. MC Steuerungen fahren (AsuroFlash).

Im Script UI sind die Eingabefelder für die Achsparameter aufgeführt (Kp, Ki, Kd, ...) die gelesen und geschrieben werden können. Die Grundfrequenz der PWM ist auch einstellbar, da ich z.B. bei niedriger Grundfrequenz hören kann ob die Regelung vernünftig läuft.
Um die Achse zu positionieren hab ich mehrere Buttons aufgenommen um Inkrementalschritte 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 in beide Achsrichtungen ausführen zu können.

Linieninterpolation und Kreisinterpolation bau ich ein sobald ich die X- und Y-Achse fertiggestellt habe. Ab dann wirds erst richtig interessant, da ich dann die Beschleunigungs und Bremsfunktionen aufeinander abstimmen muss --grin--

Leider hab ich heute von meinem "freundlichen Stahlhändler" erfahren dass die Teile noch nicht fertig sind, s***! Kann ich wohl erst am Wochenende weiterbauen, da ich den Rest der Woche nicht @home bin.


Gruss,

O.

Hi,

Gut Ding will Weile haben....

Hab jetzt die erste Achse aufgebaut und angepasst so dass alles flutscht.
Den ursprünglichen Maus-Rotationsencoder musste ich durch einen besseren ersetzen (GP1A038RBK), da die Grenzfrequenz bei nur ca. 2Khz lag und die Regelung über dieser Geschwindigkeit schlichtweg mit Vollgas zu laufen begann. Die neuen Encoder haben jetzt eine Grenzfrequenz von 20Khz was wohl bis Vmax reichen sollte.

Bei den ersten (Geh-)Versuchen hab ich den Rotencoder auch nur mit einem Gummi an den Motor gekoppelt was auch noch Schlupf in die Regelung eingebracht hat. Jetzt ist die Teilscheibe direkt an der Gewindestange angebracht.

Sobald die Firmware für die Regelung der 1. Achse fertig ist werd ich dann mal ein Vidscho einstellen das die Schose in Aktion zeigt, Bilder der Achse kann ich evtl. schon heute Abend einstellen.


@vohopri:

Zitat:

---

Eine Bohrmaschine ist keine Fräse, ....

---

Die Z-Achse werde ich auch noch selber bauen und an einen Ständer, der noch konstruiert werden muss, anflanschen. Die Bohrmaschine ist bei weit ausgefahrener Pinole doch ziemlich labil....


Das Ganze zieht sich doch länger als ich wollte und ich hab leider nicht immer Zeit an dem Gerät zu bauen, da ich auch den "W.A.F." berücksichtigen muss.... :)




Gruss,

O.


EDIT: (--Fotos--)
Während des Aufbauens der Achse ...
Anhang 35714

... noch mit provisorischem Mouse-Encoder ...
Anhang 35715

Zusammengebaut mit aufgesetzter Teilungsscheibe ...

Anhang 35716

moin moin,

"3 Wochen war der Frosch krank, jetzt raucht er wieder, Gott sei Dank"
Wilhelm Busch

nun solls also losgehen...
Allerdings habe ich bei der "Führung" Bauchschmerzen.

Wo hast Du die Teilungsscheibe her?

Mit Gruß
Peter

ich verstehe nie warum man M6 spindeln nimmt? erstens sind das keine gewinder für lineare bewegungen. dann haben diese eine echt miese steigung, weswegen man dnan recht hohe drehzahlen braucht. dut bei nem servo vllt net so wild. aber warum net gleich ne trapez-spindel? die kosten das gleich! nur die muttern sind halt ein wenig teuer.

Also Trapezgewindespindeln kosten nicht wirklich das gleiche wie ne M6-Gewindestange.

Selbst die billigsten gerollten TR-Spindeln liegen noch bei 6-7€/m
Ne M6 ~1,5€/m (Edelstahl).
Dazu dann die Preise der Muttern.

Warum ich mit M6 angefangen habe, lag schlicht und einfach daran, das ich für ein Kugellager mit 6mm Innendurchmesser noch ne Bohrung machen konnte.
Eins mit 12mm Innendurchmesser liegt bei ungefähr 40mm Aussendurchmesser, und das krieg ich beim besten Willen nicht in Alu rein.

Gleiches Problem auch bei den Muttern: 26mm Aussendurchmesser sind zuviel um ohne Drehbank damit arbeiten zu können.

Also ich hab bei meiner Fräse die Spindeln (TR 12x3) an den Enden auf 6mm abgedreht, um das Lager klein zu halten.

tja, so mach ich das auch jetzt, sobald die Spindeln da sind.
Beim letzten Bau fehlte mir dazu die nötige Drehbank, bzw. die Lust die Spindeln auch noch irgendwo abdrehen zu lassen, und die Spindelmutterngehäuse irgendwo in Auftrag zu geben.

Frage zwischendurch: Sind die DC-Motoren kohlen- bzw. bürstenlos?
VG Micha

wie machst du die motoren reglung? wieviele unterschiedliche drehzahlen nutz du(durch PWM). wie sieht die rechnerei auf dem µC aus?

Hi @all,

erstmal sorry das ich so lange nichts geschrieben hab, hab leider nur sehr wenig Zeit für das Projekt.

@Peter1060:
1. Wilhelm Busch taugt! ;)
2. Den Drehgeber gibts hier Link
3. Ach ja, etwas Flachstahl zusammengeschraubt und läuft wie ne Eins... Warum hast Du Bauchschmerzen dabei?

@Bammel:
Hab der Einfachheit halber M6 Spindeln verwendet.

@BurningBen:
Right, you hit the point... ;)

@hardware.bas:
Es sind Gleichstrommotore mit Schleifer. BLDC's gibts denk ich nicht zu einem günstigen Preis oder täusch ich mich da?

@Thomas$:
Benutze eine zweilagige Reglung, d.h. Drehzahlreglung mit vorgeschalteter Positionsreglung. Die PID-Positionsreglung setzt den Soll-Wert der PI-Drehzahlreglung.
Da das Projekt noch nicht fertig ist kann ich noch nichts funktionierendes posten. Habe wie gesagt nur sehr wenig zeit fürs bauen und entwickeln. Evtl. gehts im Sommerurlaub wieder etwas vorran.


Stay tuned...

O.