Náhrada výměnných kol posuvu za krokový motor s elektronikou

Odpovědět
lubbez
Příspěvky: 2097
Registrován: 21. 6. 2012, 9:26
Bydliště: Praha

5. 11. 2020, 10:47

bronek999 píše: 5. 11. 2020, 9:19 Stale akosi nechapem preco potrebujete synchro impulz.
if (!(polohaAB % 1000)) // toto je kazda cela otacka
Kvůli jednoduchosti. Při řezání závitů vřeteno nevypínám, ale když chci měřit závit třema matkou nebo kalibrem, tak samozřejmě vřeteno vypnu. K tomu si odjedu suportem na potřebnou vzdálenost, abych se k závitu fyzicky dostal. Pak se musím vrátit zase do výchozího nastavení. Při tom všem, musím stále počítat pulzy z IRC a pozor, krom toho ještě kontrolovat směr otáčení a tedy tu proměnnou jak inkrementovat, tak dekrementovat a to vše na pomalém AVRku. S tím Z impulzem mám otáčení vřetene u řiti, mohu s ním dělat co chci a jediné důležité jsou kroky motoru. Nesmím u toho zapomenout na vymezení vůle matice. Pak už si počkám na Z impulz a je to vždy na stejném místě. Samozřejmě to nemusí být nutně přímo výstup z IRC, ale třeba clonka, nebo cokoli jiného. Čím méně je to závislé na software, tím je to spolehlivější. V absolutní hodnotě jsou ty původní ozubená kola nejlepší, neb tam nemůže dojít k nijakému posunu. Je to však konstrukce dnes již překonaná a hlavně uživatelsky naprosto nepřívětivá. Ten krokáč ti fakt uživatelský komfort posune úplně někam jinam. A finální řešení pak už záleží na každém jedinci. Protože posledních 20 let jsem vyvíjel, vyráběl, prodával a posléze i servisoval elektronická zařízení, pracující 24/7 v poměrně složitých podmínkách, vytříbil jsem si výrobní postupy podle svého, přesněji podle odezvy mých výrobků. Tím v žádném případě nechci nijak zpochybňovat jiná řešení, a uvědomuji si, že mohou být i lepší a efektivnější. Já to mám nastavené tak, že pokud mi něco dá požadovanou informaci bez mého přičinění, je to fajn a nemusím se o to starat a je to statisticky spolehlivější. To je stejné, jako třeba řízení CNC stroje pomocí GRBL. Funguje to vcelku spolehlivě, uživatelské rozhraní je poněkud spartánské, ale musím to znát a alespoň části pochopit na úrovni zdrojového kódu, abych si mohl zařízení doladit, upravit ..... k obrazu svému. Já volím jednodušší a ve výsledku možná i levnější řešení interpolátor Gravos.
Nějak jsem se rozkecal, tak už raději končím.
Tlatoani
Příspěvky: 63
Registrován: 8. 8. 2020, 8:42

7. 12. 2020, 2:07

Jaký krokový motor v ELS máte či doporučujete?
Ve vláknu je uvedeno 2,2Nm, na ruským foru někdo stavěl s 3,1Nm (https://refit.prom.ua/p14688501-shagovy ... ema24.html). Koukal jsem na Aliexpress a zvažuji:

2.3Nm, 75mm dlouhý
https://www.aliexpress.com/item/4000630031162.html?
https://www.aliexpress.com/item/32798101215.html?
nebo 3Nm 115mm dlouhý
https://www.aliexpress.com/item/33027156868.html?
https://www.aliexpress.com/item/32853794652.html?
To že to má osičku vyvedenou na obě strany by nemuselo vadit.

Update 15.12.
Objednáno https://www.aliexpress.com/item/33027156868.html?
Mezi enkoderem a vřetenem se dává řemínek na ozubených kolech. Máte někdo zdroj kde řemínek i kola koupit?
Tlatoani
Příspěvky: 63
Registrován: 8. 8. 2020, 8:42

14. 9. 2021, 6:23

Tak jsem se po čase vrátil k ELS a budu rád za vaše doporučení na funkce, které by soustruh měl díky tomu umět. Nebo odkaz na místo kde to někdo na internetu popisuje, ukazuje.

Řeším řídící a zobrazovací prvky, neboli přední panel a co to má umět a prosím o doplnění či opravu dle vašich zkušeností. Za kvalitativní posun považuji bod 1, bod 2 už existuje.
Představa je:
1. Řezání závitů, levý tak pravý
2. Rovnoměrný posun za účelem hladkého (rovnoměrného povrchu), automatické vypnutí po dojetí do konce a tím šetření mého času.

Řezání závitů pro vodovodní trubky jsem opustil, problémem je kóničnost vodovodního závitu, kdy na konci trubky je hlubší a čím dál od konce méně hluboký. Zatím ho nedokáži navrhnout při posunu ELS posunu jen v jedné ose (podélně).

Zobrazovat chci:
1. Pro řezání závitů:
a. Začátek posunu
b. Konec posunu
c. Stoupání závitu na jednu otáčku
d. Typ závitu (levý-pravý)
2. Rovnoměrný posun – v podstatě stejné parametry jako u závitu
3. Vymezení pracovního prostoru
a. Nejlevější pozice
b. Nejpravější pozice
c. Nulová pozice od které doprava budou narůstat kladné hodnoty a doleva záporné
4. Doplňující informace
a. Zobrazení okamžité pozice vzhledem k nulové pozici
b. Úhel natočení vřetene – při stojícím vřeteni.

Display bude LCD 2004, což jsou 4 řádky po 20 ASCII znacích.
Zadávat číselné hodnoty budu na numerické klávesnici 4x4 (čísla 0 až 9, desetinná tečka, entr, clear).
Tlačítka pro posun suportu doprava, doleva (,  ) a potvrzení najeté pozice (entr).

K čemu bývá dobrý ovládání pomocí joysticku (napadá mě levý a pravý posun suportu)?
lubbez
Příspěvky: 2097
Registrován: 21. 6. 2012, 9:26
Bydliště: Praha

15. 9. 2021, 1:57

Základem by měl být otáčkoměr.
Vše ostatní se odvíjí od použité konstrukce. Předpokládám, že vřeteno se stále točí a řídí se jenom podélný posuv. V to chvíli jsou pořebné:
1/ synchronizační impulz, protože nemáš natvrdo spojený posuv s otáčením vřetena. Jestli si chceš počítat miliony pulzů z IRC, nebo si koupíš totéž s výstupem Z je tvůj problém.
2/Podle počtu ot/min už při nastavováví vyhodnotit, zda je stoupání šroubu ve vztahu o otáčkám reálné a případně na to upozornit.
3/Z praktické zkušenosti vím, že než krokáč by bylo vhodnější servo, nebo closed loop motor. Motor se musí rozjíždět bez rampy. Případné použití rampy vyžaduje výrazně vyšší výpočetní výkon než má 8bit mikrokontrolér a další drobnosti jako informaci o pozici suportu. Tady jsem "olizoval mozek" jednomu konstruktérovi fy. Siemens, který ma CNC stroje jako hlavní náplň své práce.
4/Klíčová věc je, vymezit vůli matky na trapézu suportu (myslím tím elektricky) při oboustraném řezaní to bude trochu hoňka.
5/ Nastavení začátku a konce závitu je opět pouze na konstruktérovi. Já nepoužívám klávesnici (beru ji jako zdroj možných chyb) a vše nastavuju velkými tlačíky, kterým nevadí rukavice, chladící kapalina a další bordel. Najedu tedy na počátek a pozici potvrdím, potom totéž s koncem závitu a potvrdím.
6/Žádné další dorazy nepoužívám.
7/Samotný proces musí být maximálně blbuvzdorný. Po nastavení parametrů a délky závitu už mám k dispozici jen tři funkce. Řezat - zpět a když jsem na počáteční pozici mám ještě funkci odjezd abych se k budoucímu šroubu dostal třeba kalibrem. Jednotlivé funkce se vzájemně blokujou, tak aby nemohlo dojít k nedefinovanému pohybu.
8/Samozřejmě tohle vše je výmysl technického nedouka, sice to perfektně funguje ale je tam to ALE. Celá koncepce je na pravé závity, závit do díry jsem taky dělal ale i tady už to není úplně jednoduché. Použitím krokáče jsem u mé MN80 omezený stoupáním cca 3mm/ot a těch kompromisů je mnohem víc. Zase na druhou stranu jsem dělal 47mm dlouhej závit na 30mm nerezové trubce se stoupáním 0,4mm při 550 ot/min úplně bez problému.
9/Prostý posuv řeš úplně jinak mimo závity, ale hlavně v reálném čase. Možnost změnit velikost špony při soustružení je "malý zázrak", sice si z tabulek najdeš optimální řeznou rychlost, ale teorie a praxe jsou kousek od sebe a ty pootočením poťáku najednou vytáhneš z tý mašiny ten ideál a o tom to je.

Na závěr. Je krásné řezat na soustruhu závity, ale do M10 používám očka a závitníky, M12-14 už je na hranici maximálního posuvu suportu. Levý šroub jsem použil ve svém životě asi 3x a tak jde spíš o nějakou exotiku, ale hlavně jednorázovku. Pak má tahle úprava smysl. Je potřeba si říci, že nároky na strojní vybavení, ale i na programátorské schopnosti jsou taky spíš větší, než malé. Já má za sebou dvě funkční verze, i když ta první byla dost kompromisní, ta současná by šla vylepšit, ale jsem na možnostech 16MHz AVR procesoru a samozřejmě i hlava hraje svou roli. Časem bych chtěl udělat variantu s STM32.
Tlatoani
Příspěvky: 63
Registrován: 8. 8. 2020, 8:42

16. 9. 2021, 8:53

Mým záměrem je používat Z puls. Sice ho IRC nemá, ale na hřídeli soustruhu je umístěn magnet který přes snímač (asi Halova sonda) posílá impulsy do otáčkoměru. Zda využiju již existující signál, nebo přidám ještě jeden snímač se rozhodnu podle možnosti napojení se na stávající signál.

Ad 2/ Vyhodnocení otáček chci dělat těsně před spuštěním řezání, když se hřídel točí. Nastavení otáček se u mě dělá potenciometrem a stávající otáčkoměr funguje jako měřák. Jak řešíš upozornění na příliš vysoké otáčky při kterých se závit nestihne řezat? Napadá mě blokovat spuštění řezání závitu, pískot, blikání či rozsvícení LED, něco na lCD.

Ad 4/ Prosím rozveď, co pod tím myslíš. Má představa je na místo posuvu suportu zprava doleva posouvat suport zleva doprava.

Ad 5/ Jak nastavuješ parametr stoupání závitu? Má představa je zadat v mm stoupání na jeden závit. Jinde používám tlačítko nahoru a tlačítko dolu na zvyšování a snižování hodnoty čísla, ale připadá mi to těžkopádné. Robustnost tvého provedení má hodně do sebe a s klávesnicí robustnost klesne.

Ad 7/ Funkci odjezd máš nějak nadefinovanou předem, jako že odjede vždy na stejnou vzdálenost na stlačení tlačítka a jak daleko? Na nulu se pak vracíš přes to samé tlačítko nebo přes tlačítko zpět? Vzájemná blokace funkcí, dobrý nápad. Hlídáš nějak běh procesoru? Napadá mě „watchdog" a pokud nastane výpadek tak zastavit krokový motor i motor soustruhu, nebo jen krokový motor?

Ad 8/ Závit do díry je určitě velice zajímavý. Jak nemám zkušenosti, tak si těžko představuji čím by u ELS měl být rozdílný oproti vnějšímu závitu

Ad 9/ Prostý posuv by měl být to něco navíc. Sice mam koupený elektrické měření pozice suportu, ale raději bych měřil pomocí prostého posuvu. Nastavil si nulu a od té zobrazoval vzdálenost.

10/ Co tě vede k používání oček při řezání závitů na místo soustruhu?

11/ Co používáš pro sledování IRC impulsů, stihne to vždy procesor pokud jdeš přes přerušení a nedochází někdy ke ztrátě impulsu (zde to bude asi honička)?

12/ Jaký je důvod vyšších otáček při řezání závitů? Napadá mě jen malá síla (točící moment) motoru při hodně malých otáčkách a pak možná úspora času.

Chci to udělat na platformě PIC, napsané v C. Platforma PIC na velké zastoupení procesorů všech tříd a slušnou programátorskou podporu. Není problém jednou napsaný program migrovat na nadupanější procesor pokud vybraný procesor nebude dostačovat. Prvotní návrh chci dělat na PIC16F877A, na 20MHz.
atlan
Příspěvky: 2673
Registrován: 7. 2. 2011, 9:12

16. 9. 2021, 7:08

Joistik tukes vlavo synchronyzovany chod k vretenu(sustruzenie alebo rezanie praveho zavitu) , tukes vpravo synchronyzovany chod od vretena (sustruzenie alebo lavy zavit).
Tukes hore rychloposuv k vretenu, tukes dole rychloposuv od vretena(nad 15mm chodu sa pouziva rampa tym padom krokac moze ist na vysie otacky)


No 20Mhz deleno 4 nic moc vykon....
Tlatoani
Příspěvky: 63
Registrován: 8. 8. 2020, 8:42

16. 9. 2021, 8:37

Dík za ukázku joystiku a popis jaké na něm jsou funkce.

20MHz není až tak moc. Předpokládám, že kritický na čas bude jen režim při počítání impulsů od vřetena a vyslání impulsu na krokový motor, čítání impůlsů na krokový motor. Vše ostatní se může dělat v době když je dost času a soustružení neprobíhá.
Ted mě napadá kacířská myšlenka, zda je vůbec potřeba impulsy od vřetene snímat přes přerušení, když při soustružení se může procesor plně věnovat čítání a nečekají ho žádné složité operace.
Jak realizujete čítání impulsů, přes přerušení?
lubbez
Příspěvky: 2097
Registrován: 21. 6. 2012, 9:26
Bydliště: Praha

16. 9. 2021, 11:10

pisu z tabletu a tak bez diakritiky. Merit otacky pred zavitovanim jsem mel v uplne prvni verzi. Staci ze zabereres vestsi sponu a uz se vreteno toci pomaleji a samozrejme zavit je pomrsenej.
Cely muj system simuluje ozubena kola a prime spojeni vretena se suportem. Tedy aktualni otacky vretena mne v zasade nezajimaji, protoze posun suportu ridi imppulzy z irc na vretenu. Pokud se vreteno zpomali, jede pomaleji i suport a stoupani zavitu je stale stejne. Realne jsem to zkousel zmenou otacek 100-400/ min na zavitu M8. Samozrejme mam prednastavena stoupani beznych zavitu jak withwortovych tak metrickych.
Na vsechny nastaveni a dalsi ficurky je spousta casu, ale samotne rezani zavitu zatezuje prerusovaci system tak, ze uz neni prakticky cas na neco jineho. Atlan pouziva upraveny rusky system, ktery jde ponekud jinou cestou, ja jsem si zvolil vlastni konstrukci ponekud odlisnou. Ovsem cest vedoucich ke stejnemu cili je spousta. tady paradoxne neplati to prislovi dulezite je zucastnit se, ale dulezite je dobehnout.
Ten otackomer tam mam abych vyhodnotil rezne podminky prislusneho zavitu a pripadne upozornil, ze parametry jsou mimo a pri vyrazne vetsi odchylce nepovolim start rezani.
atlan
Příspěvky: 2673
Registrován: 7. 2. 2011, 9:12

17. 9. 2021, 5:23

Doporucujem si ktomu sadnut a prepocitat si to.
Vsetky systemy vyuzivaju pocitanie impulzov a ich delenie na otacku srubu posuvu. Tym padom ak sa zastavi vreteno zastavy sa aj posun noza, cize velmi bezpecna vec. Nebezi to na windovse tak ze zamrznutie uP nehrozi.

Tj ked budes ma encoder s 2000imp tak napr po kazdych 10imp z encodera das impulz pre jedennkrok ktokoveho motora, v reale budes pozuivat mikrokrokovanie tak tie impulzi potrebujes napr az 4.

Teoreticky by mal stacit 1000imp encoder.
Ja som sa stale nedokopal doprogramovat eliminaciu odchylky na niemtorych zavitoch, ked to nieje delitelne. Odchylka je mala tak ze maticu tam nasrubujes,tak sa mi to. Nechce riesit.

Obmedzenim nieje uP ale to ze krokaz nevystartuje z 0 na vysoke otacky hned ale potrrbuje rampu. Dnes by som siel do srerva toho lacneho, akurat sa mi nevojde pod kryt.
Uživatelský avatar
Grad
Příspěvky: 1578
Registrován: 13. 7. 2014, 9:32

17. 9. 2021, 6:38

Pokud není cesta cílem, nebude jednodužší jít do komerčně dostupné varianty, kterou němci nabízí nějakou dobu s tou jejích přísloveční přecízností a smyslem pro detail?
Přehled co to umí:
https://www.rocketronics.de/els/
Příklady instalací na jednotlivé stroje:
https://www.rocketronics.de/els/adaptionsbeispiele/
Podrobný manuál s popisem HW řešení, výpočty a zapojení + SW funkcí, když nic jiného, vhodné jako inspirace :wink:
https://www.rocketronics.de/download/zy ... N_RevD.pdf
Ceník včetně různých setů dle požadované výkonnosti a lze si fakt vybrat i dle toho jak ma kdo hluboko do kapsy...
https://www.rocketronics.de/shop/en/con ... ontroller/

Kanál na trubce:
https://www.youtube.com/c/RocketronicsDe/videos
Představení základních možností závitování u starší varianty ELS 2


Náznak možností varianty ELS 4 Pro https://youtu.be/Ju1xzv6tQVE

Kuželový závit na nejlevnější variantě ELS 4 https://www.youtube.com/watch?v=-yttGDGkgDk
lubbez
Příspěvky: 2097
Registrován: 21. 6. 2012, 9:26
Bydliště: Praha

17. 9. 2021, 9:13

K těm němcům. Není to tak průhledné a jednoduché, jak to vypadá. U kolegy v práci (je to německá firma) si to chtěli pořídit na menší fungl nový soustruh. Výsledná cenovka poskočila přes 2000E bez mechanických úprav.
Co se týká původního tématu, od začátku se uvažuje náhradě ozubených kol krokovým motorem při řezání závitů. Přestavovat konvenční soustruh na NC je úplně něco jiného.
Samozřejmě, že u takového projektu je cílem cesta. Každý člověk si zvolí cestu svou, která mu nejvíc vyhovuje. Ovšem všechny cesty mají hranice možností a to je v tomhle případě čas. Očůrat se to dá off-line přístupem, kdy si "očuchám" všechny parametry, nastavím vše potřebné a jedu. I tohle překvapivě dost často funguje. Nebo klasická on-line aplikace, ale tady už je potřeba počítat s časem.
Takový jednoduchý matematický příklad. Vřeteno se točí 300 ot/min, tedy 5x za sekundu a impulz od IRC (2000 pulzů) zavolá obsluhu přerušení 10000, tedy mezi dvema interrupty je 100uS. Za tu dobu musíš ten interrupt obsloužit - hodně rychle, protože tohle je ztrátovej čas - a ještě udělat potřebné operace. Já ve svém programu nezaokrouhluji a tak mám fakt honičku abych to všechno stihnul.
Samozřejmě je tu ještě jedna možnost, všechny možné povolené parametry vypočítat dopředu a uložit je do nějakého pole a to číst. Ale tohle jsem nezkoušel a není to cesta kterou bych chtěl jít.
doncarlos
Příspěvky: 687
Registrován: 9. 1. 2008, 9:49

17. 9. 2021, 9:59

To německé ELS vypadá dobře, ale soustruh na to musí mít posuvy bez vůlí,
tedy předělat na kuličkáče a asi i lineáry, jaký smysl má pak nějaké ELS,
proč mu pak nedat rovnou NC řízení ?
Tlatoani
Příspěvky: 63
Registrován: 8. 8. 2020, 8:42

17. 9. 2021, 10:53

Nejdřív odpovím na klíčovou otázku, zda není cílem cesta. Stále se držím toho, že nikoliv. Jenže, pak by bylo lepší to koupit udělaný a věnovat se něčemu jinému. Německé stránky jsou super, přínosné jako idea a jak to řešili. Sestava by stála víc než soustruh a je to „black box“, uzavřený systém. Hodně z něj načerpám, třeba umístění serva pro podélný posuv přesně odpovídá mým představám.

Jsou části které chci řešit jinak. Kodér chci řešit podobně jako Rusové pomocí terčíku z tiskárny, jako je ukázáno zde: https://www.chipmaker.ru/topic/97701/?p ... nt-2374689 . Rád bych ho umístil do prostoru mezi ložiska vřetene.

Musím se vypořádat pro Koder s:
1. 3D tiskem. Koder chci vyrobit pomocí clonky a optočlenu ze staré tiskárny, celé to umístit do krabičky vytištěné na 3D tiskárně, osu na nasazení clonky chci také tisknout na 3D tiskárně na místo soustružení.
2. jiným rozměrem vřetene. Oproti Rusům jsem na hraně, jejich osa vřetene má průměr 36mm, moje 45mm.
3. vyndáním osy vřetene a nasazením koderu
4. snímáním Z pulsu z dodatečného čidla

Jako všechno by se dal koupit, například zde (a zase cíl-cesta?) : https://www.aliexpress.com/item/32986801220.html

Času pro čítač moc není, mě vyšly podobné údaje jako zde uvádí lubbez. Situace je o to horší, že to chci psát v C a tech 0,2uS se počítá na stroják. V případě krize, bych udělal externí čítač třeba ze synchronnch SN74LS163 obvodů. Jenže krokový motor by větší rychlosti stejně nedal.
Uživatelský avatar
Thomeeque
Příspěvky: 7480
Registrován: 30. 1. 2012, 10:20
Bydliště: Mimo ČR

17. 9. 2021, 11:22

Tlatoani píše: 7. 12. 2020, 2:07 Jaký krokový motor v ELS máte či doporučujete?
Jaký máš soustruh? Jaké stoupání šroubu? Budeš to připojovat na přímo nebo řemenem? IMHO velký (krokový) motor = velké problémy (teplo, rámus, rezonance, horší dynamika, horší následky případných karambolů). Také stoupají požadavky na věci kolem (driver, zdroj).. Takže za mne spíš malý a případně mírně zpřevodovat..

Tlatoani píše: 7. 12. 2020, 2:07 Mezi enkoderem a vřetenem se dává řemínek na ozubených kolech. Máte někdo zdroj kde řemínek i kola koupit?
https://www.tyma.cz, https://www.google.com/search?q=synchro ... C5%99emeny
mimooborová naplavenina • kolowratský zázrak™ • NPS • GCU • HirthCalc • ncDP.ino
atlan
Příspěvky: 2673
Registrován: 7. 2. 2011, 9:12

17. 9. 2021, 11:33

Ja mam pocit ze niekto to vlakno o 20 stranach necital....
Osobne by som zbytocne vereteno nerozoberal koli vlozeniu tercika encodera.... Ked tu istu robotu urobi hotovy encoder.
Odpovědět

Zpět na „Ostatní elektronika“