Micron WF 40 C - přestavba na LinuxCNC

Vojta333
Protřelý bazarník
Příspěvky: 74
Registrován: 30. 1. 2017, 3:10

18. 7. 2021, 10:30

Dobrý den pánové,

tento týden jsem si pořídil starou (rok výroby cca 1981 podle motoru) CNC frézku Micron WF 40 C z Německého Surplex v aukci. Kupoval jsem defakto naslepo bez prohlídky, ale podle fotek vypadal v dobrém stavu (díky bohu tak vypadá i v reálu, více dále v textu).

Na internetu jsem nenašel pomalu žádnou zmíňku o tomto modelu, většina videi je o WF 41 C která má hádám vylepšenou konstrukci.

Frézka má pojezdy 600x600x500 mm, rychlost 2000 mm/min a rychloposuv 4000 mm/min, elektromotor vřetene je dvourychlostní a má výkon 4/5 KW, vřeteno nemá frekvenční měnič ale 21 stupňovou převodovku řazenou 3 motorky s vlastní řídící deskou (díky bohu !). Hydraulické upínání nástrojů, horizontální a vertikální vřeteno, automatické tlakové mazání pojezdů, šroubovic a ložisek. Už jsem sundal stůl aby šla frézka transportovat vysokozdvihem, celková váha stroje je 2 800 Kg

Každopádně jsem se rozhodl pro předělání řídícího systému na LinuxCNC (EMC2) jelikož původní Heidenhain TNC 145 nemá moderní vstupy na nahrání programu, pouze paralelní port pro připojení čtečky magnetických pásků.

Nemám elektrické schéma, pouze příručku mechanické části a příručku pro TNC 145, po prvním ohledání elektrorozvaděče to ale vypadá že všechno řízení je umístěné v ovládací konzoli a výstupy z TNC 145 jsou popsány v návodu. Plán je víceméně nahradit 1:1 výstupy z původního kontroléru na Mesa kartu ovládanou LinuxCNC a všechny relátka a stykače nechat v původní podobě, včetně všech ochran, to by my mělo hodně ulehčit práci.

"Nejtěžší", nebo minimálně neobvyklé bude ovládání 21 stupňové převodovky, v konzoli je karta do které jsou vstupy z "ručního" volení rychlosti vřetene a z automatického volení rychlosti z TNC 145. Co jsem zatím vyčetl tak TNC 145 posílá skrze 8 vodičů 8 bitů které reprezentují zvolenou rychlost, naštěstí v návodu je kompletní bitové kódování, takže to stačí jen ve scriptu v Linuxu nastavit. Koukal jsem na videa na youtube kde předělávali Maho a Deckel kde nebyla dedikovaná karta na řazení ale všechno bylo řešeno přímo controlerem, což bylo mnohe těžší jelikož museli hlídat zdali došlo k zařazení, zdali se řazení nezaseklo a není potřeba cuknout motorem a tak dále ..

Rád bych svoji cestu přestavby zdokumentoval, protože mi příjde že na českém internetu není moc kompletních návodů. Jako první jsem natočil video na nově založený youtube kanál, omluvte prosím kvalitu, natáčel jsem rychle na mobil, ale lepší něco než nic

https://www.youtube.com/watch?v=GqueyoSpzZg
Přílohy
IMG_20210717_130158.jpg
IMG_20210717_131307.jpg
IMG_20210717_131753.jpg
IMG_20210717_132028.jpg
IMG_20210717_132046.jpg
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

18. 7. 2021, 2:09

To řazení je paráda. Vypadá to jako ze starého sci-fi filmu, z nějaké Verneovky. ;-)

Jestli se správně dívám, tak měli bod 0:0 v pravém dolním rohu. A i Z jede do plusu dolů.
Zajímavé. Co tím asi sledovali?

To řazení by možná bylo nejjednodušší udělat zase separátně a řídit to nějakým jednochipem, ne? K LinuxCNC to připojit třeba po sériové lince.

Držím palce k úspěšnému vdechnutí nového života.
Vojta333
Protřelý bazarník
Příspěvky: 74
Registrován: 30. 1. 2017, 3:10

18. 7. 2021, 7:09

Dělali i provedení s DC motorem a 3 stupňovou převodovkou, ale po těch letech by regulace DC motoru už nebyla asi moc funkční, takže by se stejnak musel nahradit AC s měničem.

Při pohledu zepředu jsou referenční body vlevo dole, mínus osy (horizontální a vertikální) je směrem do obrobku, takže když osa Z jede dolů, tak jede od obrobku a proto má správně +, stejně jako Y která při odjezdu dozadu má +, jestli jste myslel tohle

Pak sem přidám fotku jak vypadá řídící část, čekám na štítkovačku abych mohl každý kabel označit. O řazení se už stará deska "s jednočipem" a do ní je právě ta paralelní 8 bitová sběrnice + 1 bit na potvrzení řazení, jen jsem nenašel žádný zpětný signál do řídícího systému že bylo úspěšně zařazeno
Uživatelský avatar
zz912
Příspěvky: 1348
Registrován: 25. 5. 2008, 7:16

18. 7. 2021, 8:32

Vojta333 píše: 18. 7. 2021, 10:30 Rád bych svoji cestu přestavby zdokumentoval, protože mi příjde že na českém internetu není moc kompletních návodů.
Už se těším.

Chtěl jsem se zeptat, proč volíš částečný retrofit pouze Mesu a né nový pohony po EtherCATu? Kvůli financím, nebo kvůli složitosti integrace EtheCATu?
LinuxCNC - MESA 7i96
zz912.webnode.cz
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

18. 7. 2021, 9:08

Vojta333 píše: 18. 7. 2021, 7:09 Při pohledu zepředu jsou referenční body vlevo dole, mínus osy (horizontální a vertikální) je směrem do obrobku, takže když osa Z jede dolů, tak jede od obrobku a proto má správně +, stejně jako Y která při odjezdu dozadu má +, jestli jste myslel tohle
Napřed poznámka - tohle je tykací fórum.

CNC sice vzniklo už dost dávno. Ale ještě mnohem dávněji vznikli matematikové. A ti nám nadefinovali kartézsky souřadný systém.
A myslím, že se celkem ujalo uspořádání, kdy bod 0:0:0 je vlevo vepředu dole. Osa X pak stoupá směrem doprava, osa Y nahoru (ve 2D prostoru) nebo dozadu (ve 3D prostoru) a osa Z nahoru.

Tady to vypadá, že je to jinak. Osa Z stoupá směrem dolů, osa X směrem doleva.
Jistě by s tím dalo žít, ale třeba já bych to tak asi na svém stroji nechtěl a raději bych si osy otočit a udělal nové popisky na ta tlačítka.
Ale třeba to z toho videa chápu blbě.

S tím řízením jednochipem jsem myslel udělat to nějak na současných součástkách. Pak to budeš mít pod svou kontrolou a nemusíš se přizpůsobovat něčemu, co někdo vymyslel před mnoha lety s tehdy omezenými možnostni. Takže pak by i dodělání nějakého čidla a realizace zpětného kanálu byla řešitelná.
Nic o té mašině nevím. Třeba je to řešeno dobře. Ale moje zkušenosti se starými inteligentními mechanismy jsou spíš takové, že se většinou vyplatí starou elektroniku vyhodit a nahradit ji něčím současným, než složitě shánět dokumentaci a snažit se nějak přizpůsobit starému řešení.
Ale samozřejmě je to kus od kusu.
testone
Sponzor fora
Příspěvky: 7174
Registrován: 3. 12. 2010, 5:56
Bydliště: Slaný

18. 7. 2021, 9:48

já mám na Hermle osy taky tak, Z+ je dolů
je to logický, když stůl jede dolů, přibývá prostor mezi nástrojem a obrobkem, stejně jako kdyby stůl stál a jelo nahoru vřeteno
ta mašinka je pěkná
je to mechanicky hodně podobný Hermle UWF... z té doby
dobrý jsou ty obdélníkový vedení na Y a Z, na X bude taky
doporučuju zachovat polohovou zpětnou vazbu z pravítek, bez toho bys to o 2 řády degradoval
škoda jen že to asi má pravítka jen s jedním referenčním bodem, pro referenci si to po zapnutí jede přes celej zdvih doleva dolů
Hermle referuje kdekoli po ujetí cca 20 mm
Obvykle se dějí věci obvyklé. Méně často se dějí věci neobvyklé a zcela vyjímečně se dějí věci vyjímečné...
Masturn 40 CNC, Hermle UWF1200H CNC a pár klasik
http://www.radialengine.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.autopejsek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

18. 7. 2021, 9:58

testone píše: 18. 7. 2021, 9:48 já mám na Hermle osy taky tak, Z+ je dolů
je to logický, když stůl jede dolů, přibývá prostor mezi nástrojem a obrobkem, stejně jako kdyby stůl stál a jelo nahoru vřeteno
Taky jsem si říkal, že by se to dalo takhle chápat. Že pak ta tlačítka znamenají posun stolu, nikoli posun celé sestavy stůl+vřeteno.
Prostě mi nějak nesedí, že na horním tlačítku je popiska -Z.
No ale moje to není, třeba to tak uživatelům vyhovuje.
Nakonec všecko je relativní. Už Pepa Nos zpíval, že jdeš na východ a octneš se na západě. ;-)
r4cv
Příspěvky: 2681
Registrován: 8. 12. 2009, 8:32
Bydliště: Topoľčany

19. 7. 2021, 5:31

Mex píše: 18. 7. 2021, 9:58 Prostě mi nějak nesedí, že na horním tlačítku je popiska -Z.

Nakonec všecko je relativní.
Je to tak správne, je to o stole a nástroji. keď stôl klesá dolu, zväčšuje sa vzdialenosť nástroja od stolu (obrobku)
testone
Sponzor fora
Příspěvky: 7174
Registrován: 3. 12. 2010, 5:56
Bydliště: Slaný

19. 7. 2021, 7:07

Mex píše: 18. 7. 2021, 9:58
testone píše: 18. 7. 2021, 9:48 já mám na Hermle osy taky tak, Z+ je dolů
je to logický, když stůl jede dolů, přibývá prostor mezi nástrojem a obrobkem, stejně jako kdyby stůl stál a jelo nahoru vřeteno
Taky jsem si říkal, že by se to dalo takhle chápat. Že pak ta tlačítka znamenají posun stolu, nikoli posun celé sestavy stůl+vřeteno.
Prostě mi nějak nesedí, že na horním tlačítku je popiska -Z.
No ale moje to není, třeba to tak uživatelům vyhovuje.
Nakonec všecko je relativní. Už Pepa Nos zpíval, že jdeš na východ a octneš se na západě. ;-)
jedeš Z nahoru
ubývá materiál
Obvykle se dějí věci obvyklé. Méně často se dějí věci neobvyklé a zcela vyjímečně se dějí věci vyjímečné...
Masturn 40 CNC, Hermle UWF1200H CNC a pár klasik
http://www.radialengine.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.autopejsek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22371
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

19. 7. 2021, 9:01

nektere stroje meli drive na pohyblivych castech napsane co se kam bude pohybovat kdyz souradnice bude rust ci klesat
ale pohyb nastroje vuci obrobku by mel bez ohledu na to respektovat kartezske souradnice
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

19. 7. 2021, 5:20

testone píše: 19. 7. 2021, 7:07 jedeš Z nahoru
ubývá materiál
Tahle debata by mě dost zajímala. Ale mám trochu výčitky svědomí, že plevelíme kolegovi vlákno.

Mně připadá přirozenější, že se uvažuje celý stroj, nikoli jen stůl.
Tak jako frézka při G-kódu o posunu Z do plusu vyjíždí nástrojem výš nad obrobek, tak i při stisku šipky směrem nahoru a nápisem +Z bych čekal, že se stane to samé.
A totéž u pojízdného stolu v ose Y.

Nakonec jezdící stolek v Y mají i skoro všecky 3D tiskárny. Takže vzorek lidí, kteří to používají, bude velký. Tak by mě zajímalo, jestli na šipku nahoru s nápisem +Y jim odjede stolek dozadu (tedy pak by ten posuv byl vztažený ke stolku a nikoli k obrábění/tisku). Nebo jestli naopak pojede dopředu, a tedy nástroj/extruder se virtuálně vůči obrobku posune ve směru kladné osy Y.

Já rozhodně upřednostňuji ten druhý princip. Nezávisle na tom, jestli jezdí stůl nebo portál.
Ale jsem amatér, neodchovaný žádným velkým strojem.
Uživatelský avatar
Thomeeque
Příspěvky: 8865
Registrován: 30. 1. 2012, 10:20
Bydliště: Mimo ČR

19. 7. 2021, 5:29

Mex píše: 19. 7. 2021, 5:20 šipky směrem nahoru a nápisem +Z bych čekal, že se stane to samé.
Tady je ale u šipky směrem nahoru -Z ;) Šipky odpovídají směru pohybu pohyblivých částí, popisky kartézské soustavě (nástroj vs. obrobek).

Ale také jsem zvyklý, že šipky odpovídají pohybu nástroje vůči obrobku, nikoliv třeba stolu (který u mne také jede "opačně" v Y).

T.
mimooborová naplavenina • kolowratský zázrak™ • NPS • GCU • HirthCalc • ncDP.ino
Vojta333
Protřelý bazarník
Příspěvky: 74
Registrován: 30. 1. 2017, 3:10

19. 7. 2021, 7:26

Docela obsáhlá diskuze kvůli znaménku u tlačítka :D
Každopádně citoval bych to co nás učili na vysoké
uspořádání os je normalizováno (ISO 841)
-> stejná pravidla pro většinu strojů

1. pravoúhlá souřadná soustava (kartézský souřadný systém)
-> osy X, Y, Z
2. osa Z je hlavní osou stroje
-> pohyb je rovnoběžný s osou např. hl. vřetene, drátu, plasmy apod.
3. osa X je hlavní osa v rovině upínání obrobku
-> pohyb je rovnoběžný s rovinou např. stolu, čelní plochy sklíčidla apod.
4. rotační pohyby jsou označovány písmeny A, B, C
-> rotace A kolem osy X, B kolem osy Y a C kolem osy Z
5. kladný smysl pohybu v posuvové ose je ve směru narůstání obrobku
(uvažuje se pouze pohyb nástroje, materiál je pevný bez ohledu na pohyby stroje)
6. souřadný systém je orientován dle pravidla pravé ruky (viz následující
obrázek)
Jinak tady jsou nějaké podklady k tomu předmětu který se týkal řídících systémů, ale moc praktických věcí tam bohužel není..
http://tkmost.kez.tul.cz/vystupy-projek ... mechanismy

Tlačítka odpovídají řídícímu systému a "G-kódu", takže když je v kódu pohyb Y+ tak stůl jede fyzicky dolů, u konzolových frézek je to vlastně stejné, to až u moderních center kde se hýbe hlava tak odjíždí nahoru, do pocitově kladného směru

Každopádně motory, drivery i pravítka vypadají že jsou v pořádku, staticky si drží polohu ikdyž tlačím vší silou do stolu, tisícinový hodinky jsem na to ještě nebral, abych zjistil jaké vůle jsou ve šroubu a v ložiskách. Ale třeba v X ose se jedním směrem pohybuje tiše a v druhém směru je slyšet lehké chrastění, ještě jsem nesundal harmoniku aby se podíval co to je, ale napadá mě že je to snad jen axiální ložisko a není to nějak opotřebovaná matice v jednom směru

Výměna motorů by byl až ten poslední krok kdyby vše selhalo, abych sehnal "lepší" motory s výkonem 2x1,8 KW a 1x3,6 KW tak hádám že 80 tisíc by mi nestačilo, což byla víceméně pořizovací cena celého stroje

Co se týče ještě toho řazení, tak podle toho prvního obhlédnutí to vypadá že je tam jen ta mezi deska plná čipů, která má vstup 8 bitů + 1 z ručního volení rychlostí a pak 8 bitů + 1 z řídícího systému, na desce jsou nějaké větší moduly které asi měří proudovou zátěž motoru, kdy vyhodnocují zdali se řazení nezaseklo a není nutný cuknout motorem. A potom u samotné převodovky jsou zmiňované hallovy sondy se svými vyhodnocovacími okruhy, takže bych se rád vyhnul tomu abych to musel celé předělávat, radši bych napasoval vstup do tého "black box"

Jinak musím smeknout klobouk před mechanickým zpracováním frézky, tolik vychytávek, mazacích okruhů, detailů jako odkapávačů pod každým šroubením, přesných odlitků které není potřeba vůbec kitovat, kalenými pojezdy, tak se to nedá srovnávat s konvenčními českými a ruskými frézkami které máme z +- stejné doby
Vojta333
Protřelý bazarník
Příspěvky: 74
Registrován: 30. 1. 2017, 3:10

19. 7. 2021, 7:34

Systém má Siemens serva ovládaný Bosch driverama, servo má vlastní rychlostní zpětnou vazbu. Pro polohovou smyčku do řídícího systému je na každé ose Heidenhain skleněné pravítko, nejspíše je tam standartní LS 704 které má přesnost 5 µm. Varianta LS 704 C má přesnost 3 µm, nebo je pak ještě super přesná LS 101 která má přesnost až 2 µm. Kterou variantu na stroji mám zatím nevím, jelikož štítek je směrem k mašině, ale DRO skáče 5 µm takže hádám že je tam to klasické.

Skleněná pravítka mají analogový výstup sinus, cosinus + pro referenční značku(ky), signál je nutné převést na digitální. Původní TNC 145 mělo integrovaný převodník, proto musím nějaký koupit, v manualu ke stroji se doporučuje řada EXE také od Heidenhain, existuje buďto varianta která má všechny 3 osy v jedné krabičce (ty začínají 8xx) nebo pro každou zvlášť (6xx). Našel jsem EXE 602 která má interpolaci (zvětšování rozlišení pravítka) na 5 nebo 1 µm, EXE 610 ta má 1 nebo 0,5 µm a nakonec EXE 650 a ta má dokonce 0,1 µm. Cenově vychází EXE 602 a EXE 610 z eBay přibližně stejně, bez slevy zhruba 3 osy za 5500 Kč s dopravou a celními poplatky, zkusím vyjednat nižší cenu s prodejcem a uvidím, zatím se mi zamlouvá ta EXE 610 ikdyž je otázka jaké přesnosti čtení nakonec dosáhnu. Nevýhoda je že se jedná o použité, 40 let staré vybavení, pro jistotu asi koupím rovnou 4 kusy, s tím že bych měl jeden pro jistotu do zásoby, nebo bych pomocí něj realizoval snímání polohy vřetena (pro závitování)
Vojta333
Protřelý bazarník
Příspěvky: 74
Registrován: 30. 1. 2017, 3:10

19. 7. 2021, 7:41

Co se týče hardware tak bych rád použil karty od Mesa, počítač i desky budou v konzoli (panelu), takže by nemělo hrozit nějaké rušení od servo driverů nebo stykačů. Jelikož vše bude hned u sebe asi bych radši zvolil paralelní linku nežli ethernetový kabel, ale co jsem tak četl tak i ethernetový kabel by měl bez problému zvládnout 1 KHz servo smyčku.
Přibližně jsem to počítal a budu potřebovat zhruba 64 I/O pinů, je jich docela dost, ale 17 tlačítek bude okolo obrazovky, potom tlačítka na X+,X-,Y+ …, 8 bitů na řazení, takže to rychle naskáče. Počítám že budu mít 3 pohybový serva + počítám s tím enkodérem na vřetenu do budoucna na závitování spolu s frekvenčním měničem. Rád bych se zeptal jestli máte typ jak vyřešit těchto 64 I/O + cca 10 jako rezerva, ještě bych rád analogový vstup na potenciometr na omezování rychlosti posuvů.

Zatím mám trochu zmatek jakou kombinaci zvolit, zajímavě vypadá 7I33TA + 7I70 + 7I71, poslední 2 jsou na ethernetu ale první je na 50 pin konektoru a pokud to správně chápu tak bych musel ještě dokoupit FPGA kartu do PCI(E) slotu v počítači, která stojí dalších +- 100 USD, tahle kombinace vychází na 80 + 80 + 120 + (100) USD, tedy 380 USD. Jestli je tu někdo znalý kdo by mi poradil, tak bych byl rád

Ještě jsem našel na fóru tuto kombinaci 7I92M + 7I77 + 7I42TA, s tím že bych dostal 6 servo os a dohromady 98 I/O což je až,až. Otázka pak je, jestli nebudu muset použít nějaká pomocná relátka/tranzistory pro zesílení 300 mA výstupu, budu se muset podívat jaký odběr mají relátka ve stroji, cena 90 + 200 + 45 USD tedy 335 USD
Odpovědět

Zpět na „CNC frézky“